玻璃包覆非晶合金微丝/树脂复合板的吸波与力学性能

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结构型吸波材料具有承载和吸收电磁波的双重功能,并能加工成型为各种形状复杂的零部件,从而能够部分或完全代替原有的材料。玻璃包覆非晶合金微丝为吸波剂、热塑性树脂为基体,是一类受到关注的新型结构型吸波材料。因此,开展玻璃包覆非晶合金微丝/树脂复合体的制备、吸波性能与力学性能的相关基础研究具有较大的理论和实用意义。   本文首先研究了玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14和Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝在2~18GHz频率范围的电磁参数,并对不同厚度吸波材料的反射率进行了模拟计算。结果表明:在0.8~1.6mm厚度范围内,玻璃包覆Co68Fe4.5Si13.5B14非晶合金微丝吸波材料的反射率极值为-23.7dB,工作带宽为0.54GHz;而玻璃包覆Fe69Coi0Si8B13非晶合金微丝吸波材料的反射率极值为-32.1dB,工作带宽为2.84GHz。玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝的吸波性能优于Co68Fe4.5Si13.5B14非晶合金微丝。   与玻璃包覆非晶合金微丝相比,树脂包覆的玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝(以下简称复合树脂单丝)的抗拉强度显著提高。在芯丝与微丝直径比相近的情况下,复合树脂单丝的抗拉强度值提高了60%以上,最大提高了104.9%。   不同粘度树脂溶液制备的Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝/树脂复合板的力学性能分析表明,当树脂溶液粘度为18.1mm2/s、微丝填充比为10.9%12.4%时,微丝/树脂复合材料的抗拉强度最高;复合板的抗拉强度随玻璃包覆微丝含量的增加而增大,其断裂模式表现为脆性断裂。   玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝/树脂复合板的反射率测试结果表明,厚度为1.9mm,填充比为10.7%~13.6%的复合材料板反射率极值为-11.9dB,工作带宽为3.20GHz;厚度为3.0mm,填充比为4.4%~6.2%的复合材料板在全部频段(2~18GHz)均有吸波作用,且反射率均小于-5.0dB,反射率极值为-12.8dB,工作带宽为1.36GHz。
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