混合纤维吸波复合材料的制备和性能研究

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本文以短切碳纤维(在文中简称为碳纤维)作为耐高温吸收剂,高硅氧玻璃纤维(在文中简称为玻璃纤维)作为主要的耐高温材料以及透波匹配材料,分别选用耐高温的硅溶胶和环氧有机硅树脂(在文中简称为树脂)两类基体制作碳纤维/玻璃纤维复合耐高温隔热吸波材料(在文中简称为复合材料),对于纤维复合材料的吸波、隔热、力学能进行了较为系统的研究。实验主要包括复合材料的加工成型探索、性能测定与分析。复合材料制备采用纤维先分散再均匀混合加压成型。重点对复合材料的吸波性能进行了一系列的实验与分析,包括玻璃纤维的长度;碳纤维的分散、含量、长度、排布方式以及不同长度碳纤维混杂对介电和吸波性能的影响;复合材料的厚度、穿刺对复合材料吸波性能的影响。同时对计算反射率和实测反射率进行了对比分析,认为计算反射率在一定的条件下可体现材料的吸波性能,有一定的实际意义。其中玻璃纤维的长度不影响介电性能,但增长其长度有助于提高力学性;增加碳纤维的含量,介电常数的实部、虚部增加;随碳纤维的长度增加,复合材料出现频响效应;随着复合材料厚度的增加,吸收峰向低频移动,同时出现了双峰吸收现象;随着碳纤维含量的增加,复合材料双峰吸收现象出现的厚度依次降低,吸收峰值移向低频;复合材料中碳纤维水平排布的吸收性能高于碳纤维垂直排布。最后测试了复合材料的隔热性能与拉伸力学性能。探讨了复合材料密度与隔热性能的关系。力学方面分析了玻璃纤维长度、基体材料对拉伸性能的影响。
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