平板吸波材料研究

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1、大连理工大学硕士研究生学位论文摘要本论文首次对发泡型聚苯乙烯(EPS)颗粒填充普通硅酸盐水泥所得水泥基复合材料和二氧化锰／石英复合材料的吸波性能进行了研究。通过对EPS小球进行表面处理增强其与水泥砂浆混合时的亲和性和均匀性，分别制各了不同厚度、不同填充率的EPS水泥试样，在微波暗室中测量了其吸波性能。通过分析水泥在水合过程中的介电性能变化以及EPS水泥内部的宏观结构来研究其微波损耗机理，分析了匹配厚度、最佳填充率的选择，并对EPS直径对吸波性能的影响进行了对比分析。结果显示：平板型EPS水泥具有

2、较好的吸波性能。EPS水泥对电磁波的损耗主要依靠水泥中化学成分、矿物质的介电损耗以及多孔结构的谐振作用。匹配厚度与EPS的填充率和直径大小有关；最佳填充率的选择主要与EPS直径大小有关；EPS填充率兰60％时，其直径大小也会对试样(相同EPS填充率)的吸波性能产生影响。2～18GHz内，EPS填充率60％、直径2mm、厚度20ram的试样工作带宽达6GHz，EPS填充率50％、直径4mm、厚度30ram的试样工作带宽达7GHz。通过XRD、TEM手段分析了活性二氧化锰的成分和颗粒形貌，用同轴法测

3、量了其复介电常数和复磁导率，并在2～18GHz内对其电磁性能进行了分析。以PVA为粘结剂，以石英为基体制备了二氧化锰／石英复合吸波材料，在2--18GHz内考察了二氧化锰体积含量分别为10％、20％、30％、40％、50％五种试样的吸波性能。利用计算机辅助对二氧化锰／石英混合物的复电磁参数和吸波性能进行了计算和预测。结果显示：二氧化锰属于介电损耗型吸波荆；二氧化锰／石英复合材料在低频具有较好的吸波性能，且其最佳吸波性能在2～18GHz内具有频率选择性，随着二氧化锰体积含量的增加，吸收峰值逐渐向低

4、频移动。2-8GHz内，二氧化锰，石英复合材料在二氧化锰的体积含量为30％～40％时具有较好的吸波性能；8～18G／-／z内，二氧化锰，石英复合材料在二氧化锰的体积含量为20％～30％具有较好的吸波性能。二氧化锰的体积含量在20％,--40％之间时，二氧化锰／石英复合材料的等效电磁参数可引用Rayleigh混合公式的扩展式近似计算得到。关键词：水泥基吸波材料；二氧化锰；电磁特性；吸波性能赵彦波：平板吸波材料研究ResearchontheElectromagneticWaveAbsorbingPl

5、ateAbstract111ispaperstudiedtheelectromagnetic①M)waveabsorbingpropertiesoftheexpandedpolystyrene(EPS)lightweightcementandthemanganesedioxide／silicadioxidecompositeforthefirsttime．Asurfacetreatmentwascarriedouttoenhancethehydrophilicpropertyandtheunif

6、ormityoftheEPSbeadswi也thecementgrout．andtheEPScementswithdifferentthicknessesandfillingratiosofEPSbeadswereprepared．TheEMwaveabsorbingpropertiesweFemeasuredusingarchreflectingmethodinanechoicroom．111eanalysisofthechangeofthedielectricpropertyduringth

7、ehydrationandtheinnermacrostxuctureoftheEPScementwerecarriedouttoinvestigatethemechanismoftheabsorbingpropertiesoftheEPScement，theeffectsofthickness．fillingratioandEPSbeads’diameteronabsorbingpropertieswerestudied．111eresultsshowthattheEPScementplate

8、holdsagoodwave．absorbingcharacteristic．ThedielectriclossofthechemicalandmineralcomponentinthecementandtheresonanceoftheinnermacrostructurecontributetotheEMwaveabsorptionandattenuation．ThematchthicknessiSdeterminedbythefillingratioandthediameteroftheE