碳團簇型微波吸收材料及外場作用下分子特性研究.pdf

1、pJli犬牟p川犬學博士學位論文題目熊國基型整迭亟蝗盟盤墨鹽置籃旦工金鹽蝗疊寶作者疊璺燾完成日期ZQQ主且≥Q旦培養(yǎng)單位墮趔盤塋壓蘭金蟄墨盟盎筮指導教師盤垂盤整筮專業(yè)曩i墨盆至整矍研究方向厘坌至鮑鹽堡墊廛學位授予日期一一2QQ生且旦凹大學博士學位論文論分析表明，對變換層和吸收層整體來說，由于其分別是由不同材料組成，材料的介電常數及電導率存在差異，當含量達到一定數值后，材料內部的界面極化開始出現負面影響，使通過變換層的電磁波不能有效地被吸

2、收層所吸收掉。在混合材料研究方面，分別將1000℃，700。C制備碳團簇材料以不月比例混合制各吸波涂層。與單組份材料組合相比，混合材料組合的吸波性能明顯較好，吸收峰值，有效帶寬都有明顯改善。組合吸收有效頻寬可達到100％，有一類組合吸收峰值可達到52dB。因而在制備寬頻吸波材料時，可按照混合材料組合的配比要求，制備高性能的碳團簇吸波涂層。同時可以看到有些混合材料組合在高頻段也具有較好的吸波性能，吸收值都在一i6dB以下，因而可繼續(xù)研究其

3、在12，4～l8GHz頻段的吸波性能，拓寬其吸收頻帶。研究制備的三層吸波涂層材料對微波的最小反射率為29dB，在82～124GHz頻率范圍內，有效頻帶寬度達lOO％。研究發(fā)現，同樣條件下，在碳化過程中旌加張力條件下制得的碳團簇材料制成的吸波涂層性能明顯好于無張力狀態(tài)制得的碳團簇材料制成的吸波涂層性能。這說明碳化過程中原材料承受一定的張力有利于涂層吸波性能的提高。在碳團簇型吸波涂層材料的機械性能研究方面，碳團簇材料的加入對整個涂層的力學性

4、能影響不大，即可以保持良好的物理機械性能。利用量子力學方法研究了單排及雙排平面環(huán)狀碳團簇特性，從計算結果可以看出隨碳環(huán)數的增加，不僅體系總能量降低，而且每個碳原子能量亦降低，體系離域能越來越顯著。隨碳環(huán)的增加，平面碳環(huán)托電予顯著的離域效應，使系統能量降低，因而更加穩(wěn)定。轉動常數B同樣隨碳環(huán)增加而減小，轉動能級的吸收頻率向低頻方向移動。所以要使碳團簇材料吸收低頻微波，材料的碳環(huán)面積要增大。在理論研究的指導下，進行材料的原予分予設計，提高碳

5、化處理溫度，摻入分子材料II，制成碳團簇型吸波材料AII，在2O～50GHz頻率范圍內，研究其透射率性能。經700℃碳化處理的試樣，最低透射率為一19dB，小于10dB的帶寬僅占總的4％，而經1200℃碳化的試樣，最低透射率為30dB，小于10dB的帶寬占到了57％。實驗結果與理論分析完全吻合。摻入分子材料AII之后形成的碳團簇型材料，最低透射率為37dB，小于10dB的有效帶寬占到了93％。該材料密度較小，制備工藝簡單，因而作為低頻段