羰基铁粉复合涂层吸波效果及机理分析

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球磨钢珠配比对片状羰基铁粉吸波性能影响的研究

中图分类号：Ｖ２２３；Ｖ２１５．５
文献标识码：Ａ
文章编号：１００５ — ５０５３（２０１３）０５ — ００４６ — ０７
吸波材料是能吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的损耗转变为热能的一类材料。
为７．４２９ＧＨｚ。
关键词：片状羰基铁粉；钢球配比；吸波性能；复磁导率；反射率损耗
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ — ５０５３．２０１３．５．００８
中，羰基铁超微粉末具有较高的饱和磁化强度，稳定性强，与其它吸波基体分散性好等优点，所以是现在
应用最为广泛的磁性吸收剂Ｅ６，。由它形成的吸波
法 ” 和机械球磨法 ” ，由于机械球磨的工艺设备简单，成本低，已成为制备片状金属材料的主要方法１９２：Ｌｉｕ，Ｊｕｎ等采用机械球磨法得到具有较低
有效电磁参数，通过对比有效电磁参数的实部，电磁损耗角正切值以及反射率，得出片状或针状材料吸波性能优于其他形状。 “ 因此，片状结构的金属吸波材料比其他形状具有更广阔的应用前景 ” 。目前，片状磁性金属材料的的制备分主要为化学法和物理法。化学法包括还原、化学沉积法等，如泰勇等人采用液相还原法，通过控制颗粒不同晶面的生长速率，制备了不同尺寸、不同Ｆｅ含量的片状ＦｅＣｏ一（ｘ＝０．１～０．６）合金纳米颗粒；徐丽霞¨ 等人采用电沉积法在铜基底上制备出垂直生

羰基铁粉的基本用途

羰基铁粉的基本用途羰基铁粉是一种具有广泛用途的金属粉末。

它由细小的羰基铁颗粒组成，具有高纯度、可控粒径和独特的化学性质，使其在多个领域中拥有广泛的应用。

以下是羰基铁粉的一些主要用途。

一、催化剂羰基铁粉可以作为催化剂来加速化学反应。

它可以用于氢气生成、有机化学反应、燃烧反应和催化合成等过程。

羰基铁粉的高活性使其能够在低温下进行催化反应，从而节约能源并提高反应效率。

二、磁性材料由于其独特的磁性，羰基铁粉被广泛用于制造磁性材料。

羰基铁粉能够在外加磁场下快速响应，并且具有较高的磁化强度和稳定性。

这使得它们成为制造磁性材料、磁记录介质、磁性流体和磁力传感器等产品的理想原料。

三、磨料和磨损材料羰基铁粉可以用作磨料和磨损材料的添加剂。

由于其硬度和磁性特性，它们可以有效地改善磨损材料的耐磨性能。

羰基铁粉能够增强材料的硬度和抗磨性，延长其使用寿命，并提高产品的性能和质量。

四、医学应用羰基铁粉在医学领域中有许多用途。

例如，它们可以用于制造磁性的药物传递系统，利用外加磁场来导向药物的释放和定位。

此外，羰基铁粉具有良好的生物相容性，可以用于制造生物医学传感器、生物分离材料和组织修复材料等。

五、防腐蚀材料羰基铁粉可以用作防腐蚀涂层的添加剂。

由于其良好的化学稳定性和电化学活性，羰基铁粉能够在金属表面形成保护性的氧化膜，有效抵御氧化和腐蚀的侵蚀。

这使得羰基铁粉成为制造防锈油漆、防腐涂料和防腐蚀涂层的重要组成部分。

六、能源材料羰基铁粉在能源领域中也有重要应用。

例如，羰基铁粉可以用于汽车催化转换器，帮助减少有害气体的排放。

此外，羰基铁粉也可以用于制造锂离子电池、氢燃料电池和太阳能电池等能源设备的关键部件。

总结：羰基铁粉是一种用途广泛的金属粉末，具有催化剂、磁性材料、磨料、医学应用、防腐蚀材料和能源材料等多种用途。

其独特的化学和物理性质使其在这些领域中发挥重要作用，并为各行各业提供了丰富的应用选择。

羰基铁粉／锶铁氧体／MVQ吸波复合材料的制备与性能研究

第１期
李淑环等．基铁粉／铁氧体／羰锶ＭＶＱ吸波复合材／铁氧体／Ｑ吸波复合材料的锶ＭＶ制备与性能研究
李淑环，邹华，王鑫。张立群，明，，田
＊通讯联系人
Ｎ５３Ａ型矢量网络分析仪，国Ａｇｌｔ司产２０美ｉｎ公ｅ
品；Ａ２０ＲＰ００橡胶加工分析仪，国阿尔法科技美有限公司产品。
１３试验配方．
体／ＭＶＱ复合材料吸波峰处于羰基铁粉／ＶＱ和锶铁氧体／ＭＭＶＱ复合材料之间，填料总体积分数不变的前提下，在随着羰基铁粉用量的减小，合材料吸波峰小于一ｌＢ的带宽先增大后减小、波峰向高频方向移动、伸强度和复Ｏｄ吸拉拉断伸长率变化不大、缩永久变形减小、态性能提高。压动关键词：基乙烯基硅橡胶；铁氧体；基铁粉；波性能；理性能；态性能甲锶羰吸物动
而以羰基铁粉为吸波填料制备的吸波复合材料较适合低频雷达波波段和ｃ波段（～８ＧＨｚ的一２）
作者简介：淑环（９３）女，津人，在北京橡胶工业研李１８一，天现究设计院工作，士。要从事质量管理工作。硕主
Ｏ１０ｍｍ × ３０ｍｍ两辊开炼机，东湛江６２广

羰基铁粉吸波涂层的吸波原理及应用

ｃｌａｓｓｉｃａｌａｂｓｏｒｂｉｎｇａｇｅｎｔｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｍｅｄｉｕｍｔｙｐｅａｎｄｉｓａｔｔｒａｃｔｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｗｉｄｅａｂｓｏｒｂｉｎｇ
ｔｈｅｏｒｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｄｉｕｍｔｈｅｏｒｙａｒｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｋｎｏｗｌｅｄｇｅｔｏｄｏｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇ
ｃｏａｔｉｎｇ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｃｏａｔｉｎｇａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｓｏｍｅｋｉｎｄｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｙｌｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒｉｎｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｃｏａｔｉｎｇｓａｒｅｌｉｓｔｅｄｆｉｎａｌｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｃａｒｂｏｎｙｉｉｒｏｎｐｏｗｄｅｒ，ｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｔｈｅｏｒｙ，ａｂｓｏｒｂｅｒ，ｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｃｏａｔｉｎｇ

211181374_羰基铁粉作为微波吸收材料的研究进展

第44卷第9期包装工程2023年5月PACKAGING ENGINEERING ·129·收稿日期：2023−03−16作者简介：覃仁驰（2001—），男，本科生。

通信作者：孟凡彬（1985—），男，博士。

羰基铁粉作为微波吸收材料的研究进展覃仁驰，孟凡彬（西南交通大学材料科学与工程学院，成都 610031）摘要：目的介电损耗低、吸收带宽较窄、密度高等缺点制约着羰基铁粉（Carbonyl Iron Powder ，CIP ）在吸波领域中的应用。

在CIP 材料的基础上，使用不同的改性方法，开发“轻、宽、强、薄”的CIP 微波吸收材料，实现对微波的高效吸收。

方法综述近年来羰基铁粉作为吸波材料的研究现状，介绍和分析不同改性方法，如形貌改性、涂覆改性、复合改性等对羰基铁复合材料吸波性能的影响。

结论 CIP 作为微波吸收材料，可以通过不同改性方法来改善缺点，制备的复合材料更符合当下社会对吸波材料的需求，与传统CIP 材料相比，CIP 复合材料作为微波吸收剂，具有更大的潜力。

关键词：微波干扰；羰基铁粉；微波吸收材料；改性中图分类号：TB34 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)09-0129-08 DOI ：10.19554/ki.1001-3563.2023.09.016Research Progress of Carbonyl Iron Powder as Microwave Absorbing MaterialQIN Ren-chi , MENG Fan-bin(School of Materials Science and engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China)ABSTRACT: The application of carbonyl iron powder (CIP) in wave absorption is restricted by its low dielectric loss, narrow absorption bandwidth, high density, and other shortcomings. The work aims to develop "light, wide, strong, thin" CIP microwave absorbing materials through different modification methods based on CIP materials, to effectively absorb microwaves. The research status of using carbonyl iron powder as wave absorbing materials in recent years was reviewed. The effects of different modification methods, such as morphology modification, coating modification and composite modification, on the wave absorbing properties of carbonyl iron composites were introduced and analyzed. As a micro-wave absorbing material, CIP can be improved by different modification methods to ameliorate the shortcomings. The prepared composites are more in line with the current demand for wave absorbing materials. Compared with traditional CIP materials, CIP composites have greater potential as microwave absorbers.KEY WORDS: microwave interference; CIP; microwave absorbing materials; modification近年来，随着隐身技术、通信技术和电子电气设备等技术的高速发展，人们对这些技术带来的微波干扰和污染也越来越重视。

一体化电感羰基铁粉

一体化电感羰基铁粉一体化电感羰基铁粉，全面了解它的特性和应用意义在现代电子技术中，电感是一种非常重要的被动元件，广泛应用于各种电路中。

近年来，一种名为一体化电感的新型电感材料，逐渐走进了我们的视线。

这种电感材料是通过在铁磁材料上涂覆一层羰基铁粉所制成。

那么，一体化电感羰基铁粉到底具有什么特性和应用意义呢？下面让我们来一探究竟。

首先，一体化电感羰基铁粉的最大特点就是具有高饱和感应强度和低磁导率的优势。

这意味着它可以在相对较小的体积下获得较高的磁感应强度，从而提高了整体电路的效率。

与传统的线圈电感相比，一体化电感羰基铁粉具有更高的能量存储密度和更低的直流电阻，使得电子设备在体积和效能上都能够得到更好的平衡。

其次，一体化电感羰基铁粉具有良好的高频特性，适合应用于高速电子设备中。

传统电感材料常常受到频率限制，而一体化电感羰基铁粉则能够在高频范围内保持较低的磁损耗和阻抗。

这使得它在手机、无线通讯等领域中具有广泛的应用潜力。

此外，一体化电感羰基铁粉还具有良好的温度稳定性。

不同于一些传统电感材料对温度的敏感性，它能够在较宽的温度范围内保持稳定的性能，不易受到温度变化的影响。

这对于一些高温环境下的电子设备尤为重要。

那么，一体化电感羰基铁粉的应用意义是什么呢？首先，它可以在电源管理、滤波以及功率因数校正等领域中发挥重要的作用。

其高能量存储密度和良好的高频特性使得它能够有效地降低电子设备中的功耗，提高整体性能。

其次，它还可以应用于无线充电、电感耦合通信等领域，提供更高效、更稳定的能量传输方式。

另外，由于一体化电感羰基铁粉在尺寸上更加紧凑，还可以为电子设备的微型化提供更多可能性。

综上所述，一体化电感羰基铁粉是一种具有高饱和感应强度、低磁导率、高频特性和温度稳定性的新型电感材料。

它在提高电路效率、降低功耗、提供稳定能量传输等方面具有重要的应用意义。

相信随着技术的不断发展，一体化电感羰基铁粉将在电子领域中发挥越来越重要的作用，助力我们迈向一个更加高效、便捷的电子时代。

羰基铁—镍锌铁氧体复合体的吸波性能研究

羰基铁—镍锌铁氧体复合体的吸波性能研究吸波材料为隐身技术的核心，是成为集海，陆，空的立体化战争中,各军事大国最备受关注的材料，而羰基铁和镍锌铁氧体因其具有优异的电磁学性能，成为隐身技术中主导的材料。

由于单一的材料很难在较宽的频谱范围内，满足优异的微波吸收性能，故通过材料多元的复合或结构上的复合，来调节复合体的电磁参数。

本实验主要研究羰基铁-镍锌铁氧体的复合体性能研究。

按照特定的化学计量配比，采用溶胶凝胶法制备一定质量的镍锌铁氧体前驱物,经烘箱干燥后，在700C 管式炉中烧结，同时保温2h ，得到纳米镍锌铁氧体颗粒。

利用XRD,SEM ，VSM 对得到的纳米颗粒粉体进行结构分析，形貌表征，和磁性测量，得到了具有尖晶石结构的镍锌铁氧体4265.035.0O Fe Zn Ni 纳米颗粒，其颗粒尺寸大小分布均匀，即平均粒度为65nm 的纳米粉体。

利用超声波清洗仪，将不同体积比列的羰基铁和镍锌铁氧体进行超声分散均匀，制备得到均匀的羰基铁-镍锌铁氧体的混合物的复合体，后掺杂10%体积的pvp ，作为颗粒物的粘结剂，在研钵中进行研磨，混合均匀，得到具有一定可塑性的羰基铁-镍锌铁氧体的混合物粉体。

后进行模压成型，得到环状且厚度很薄的复合体样品，利用矢量网络分析仪来测试复合体不同体积比例样品的电磁参数，如：介电常数，磁导率，复介电常数，复磁导率。

根据传输理论，得到各个体积比的羰基铁-镍锌铁氧体复合体的微波发射吸收曲线，探究其吸波性能。

最后证明，随着羰基铁的含量增加，其复合体的吸波性能有了较大的提升，同时其微波吸收频谱变宽，以及随着涂覆层厚度的增加，复合体样品的微波吸收峰向着低频移动。

1.1隐身技术及吸波原理隐身技术是在一定遥感探测环境中降低目标的可探测性, 使目标物体在一定波长范围内难以被发现的技术，而吸波材料即为隐身技术的核心，进而受到了各军事大国的高度重视，成为集海，陆，空的立体化战争中最重要的。

具有尖晶石结构镍锌铁氧体，本身具有高的磁化强度M ，高阻抗c R 、高的居里温度c T ，高电阻率，低损耗等特点，同时具有介电损耗和磁损耗双重特性，使其在(1-100MHz)频谱范围内应用最广，是一种性能优异的软磁铁氧体材料，软磁材料在变压器、磁记录材料、微波吸收材料等磁性材料的研究领域和发展前景中有着重要的地位。

复合羰基铁吸波材料

说起吸波材料，行业外人士可能不是很清楚，何为吸波材料？所谓吸波材料，指能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料。

在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。

而本文中我们主要要说的复合羰基铁吸波材料，将磁性吸收剂羰基铁粉分散于环氧、橡胶、聚乙烯及尼龙等高分子基体中，可以制成不同吸收特性、不同应用场景的吸收体，主要应用场合为普通负载片、吸波贴片、吸波尖锥等。

羰基复合铁是红棕色液体，它不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯、强碱和浓酸，遇光以及热容易分解，暴露在空气中能自燃。

遇明火、高热能引起燃烧爆炸。

与氧化剂能发生强烈反应。

其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

与锌及过渡金属卤化物发生剧烈反应。

下面看看吸收剂复合对提升羰基铁涂层吸波性能的影响：为提升羰基铁(CIP)涂层吸波性能，分别添加了电阻型吸收剂炭黑(CB)和透波材料二氧化硅(SiO2)，研究不同吸收剂的加入对其吸波性能的影响。

用扫描电子显微镜表征其断面形貌，用弓形法测试其反射损耗(2~18 GHz频段)。

结果表明，吸收剂的复合化显著提升了涂层的吸波性能。

SiO2的加入显著改善了吸收峰值，且随SiO2含量的增加，峰值的改善更加显著。

CB的加入也提升了涂层的吸波性能，但由于CB的高导电性，其加入量达到一定程度时，涂层的阻抗匹配条件恶化，吸波性能的提升也逐渐减小。

当CB、CIP与聚氨酯质量比为0.1:5:1时，此时涂层吸波性能最佳，在6 GHz处可达−22.1 dB。

吸收剂的复合化可以有效的提高传统吸波涂层性能，合理设计吸收剂的用量，可以获得吸波性能优异的涂层材料。

复合羰基铁吸波材料在此为大家推荐昊王。

南京昊王电子材料有限公司成立于2006年，公司坐落于南京江宁经济技术开发区，主要为航天科工集团，航天科技集团及中电科技集团等相关科研院所提供稀土原料，化工原料及碳化硅吸收材料，是相关科研院所的合格供应方。

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碳纤维 /羰基铁粉复合涂层吸波效果及机理分析
液组成为 : 18 g N iSO4 ·7H2 O , 8 g N aH2 PO2 ·H2 O , 18 g Na3 C6 H5 O7 ·2H2 O , 20 g NH4 C l·3H2 O ,去离子水 400 mL。镀覆温度为 ( 90 ±2) ℃,用氨水调
盐酸 (37% ) 10 mL /L 将敏化处理后的碳纤维浸入活化液中 ,采用机械搅拌 ,温度为室温 ,时间 3～5 m in,取出后用去离子水冲洗干净。 (5)还原还原的目的是将活化处理后残存在碳纤维表面的氯化钯还原 ,防止其带入镀液 ,使镀液不稳定。
1. 2. 2 吸波涂层制备
图 5 吸波涂层制备工艺
3 结论
2 试验结果与讨论
2. 1 复合吸波涂层吸波效果吸波涂层在 2～18 GHz内的反射率随频率的
变化关系见图 6。
(1)通过化学镀 ,在碳纤维表面镀覆上一层均匀的金属镍 ,将镀后的碳纤维与羰基铁粉混合后制备的涂层 ,其吸波性能与单独使用羰基铁粉制备的涂层相比 ,虽然反射率峰值有所降低 ,但是反射率小于 - 5. 00 dB 的频宽明显加宽 ,且向低频移动 , 有利于提高涂层的吸波性能。
将镀镍后的碳纤维和羰基铁粉作为吸波剂 ,以环氧树脂为黏结剂 ,用无水乙醇将其按适当比例混合均匀后 ,加入固化剂 ,制成吸波涂料 ,涂覆于 180 mm ×180 mm ×5 mm 的铝板上 (铝板按照 GJB 2038 - 94 要求制作 ) ,制成吸波涂层。涂层烘干后 ,按 GJB2038 - 94《雷达吸波材料反射率测试方法》对涂层表面进行磨光处理 ,并保证涂层厚度为 1 mm。涂层吸波性能的测试方法采用“RAM 反射率样板空间平移测试法 ”。涂层制备工艺过程见
图 5,吸波涂层试样 1和试样 2的有关参数见表 2。
表 2 涂层试样 1和试样 2
试样编号
吸收剂
黏结剂稀释剂面密度 / ( kg·m - 2 )
还原液配方 :次磷酸钠 10～30 g /L 将活化处理后的碳纤维浸入溶液中 ,温度为室温 ,搅拌 ,时间 1 m in,取出后用去离子水冲洗。
(2)在羰基铁粉中加入镀镍短切碳纤维 ,可起到一定的减小面密度的效果 ,单独使用羰基铁粉的涂层面密度为 3. 5 kg /m2 ,而碳纤维 /羰基铁粉涂层面密度则为 3. 2 kg /m2 。
[参考文献 ]
图 6 试样 1和试样 2反射率曲线
图 6中 ,试样 1单独采用羰基铁粉作为吸波剂时 ,同样频率范围内反射率小于 - 5. 00 dB 的频宽为 6. 90 GHz;中、低频吸收性能较好 ,最大吸收峰在 7194 GHz,此时反射率为 - 10. 36 dB ,但高频吸波效果差 , 12. 00 GHz以后反射率大于 - 5. 00 dB。
[关键词 ] 雷达吸波涂层 ; 碳纤维 /羰基铁粉复合涂层 ; 碳纤维 ; 化学镀镍 [中图分类号 ] TG174. 46 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1001 - 1560 (2006) 01 - 0017 - 03
0 引言
随着雷达探测技术的不断提高 ,隐身技术也在不断发展。目前隐身材料普遍使用的粉类吸波剂大多存在面密度大的缺点 ,难以满足对质量有苛刻要求的导弹等飞行武器的要求。因此 ,研制新一代轻质雷达吸收剂是目前面临的重大挑战之一。纤维类吸波材料因其具有面密度小的显著优势 ,引起了越来越多人的关注 [ 1, 2 ] 。
目前常用来做吸波剂的纤维有碳纤维、碳化硅纤维和多晶铁纤维等 ,其中碳纤维的应用十分广泛。碳纤维是一种电损耗型吸波材料 ,由于其电阻率较低 ,是优良的导体 ,电磁波入射到纤维的表面就被反射出来 ,不能直接用于吸波涂层。通过对碳纤维进行表面金属化处理或者掺杂改性 ,可以改善其导磁性 [ 3 ] ,使它变成电磁损耗型吸波材料 ,应用于吸波涂层。研究表明 [ 1 ] ,只采用碳纤维制备吸波涂层 ,就在高频频段可以满足吸波要求 ,但是在低频频段吸波效果不理想。而羰基铁粉是一种较好的磁损耗型吸波材料 ,在低频频段吸波效果尤为突出 ,其主要缺点是面密度大。
由图 6试样 2 的情况看出 ,碳纤维 /羰基铁粉吸波涂层在 2. 00～18. 00 GHz频率范围内 ,反射率小于 - 5. 00 dB 的频宽为 9. 50 GHz,最大吸收峰在 5. 92 GHz,此时反射率为 - 8. 89 dB。虽然碳纤维 / 羰基铁粉吸波涂层的反射率峰值有所降低 (由
2005年 11月 26日 ,国际表面工程学创始人、英国《Surface Engineering》杂志主编、伯明翰大学教授 T. Bell先生与中国机械工程学会表面工程分会就进一步推动表面工程领域的国际交流与合作在北京召开了座谈会。
双方就以下事宜达成共识 : 1 T. Bell教授应邀成为中国机械工程学会表面工程分会荣誉委员和委员。 2 中国机械工程学会表面工程分会已接受 T. Bell主编的委托 , 推荐 20 ～ 25 名审稿员审理英国《Surface Engineering》杂志的中国投稿。同时 , T. Bell 教授邀请徐滨士院士、徐可为教授、乔培新教授出任英国《Surface Engineering》杂志的编委。会议取得了圆满成功 ,双方对座谈取得的共识非常满意。今后 ,中国机械工程学会表面工程分会将更多地参加国际组织活动 ,这对不断扩大我国表面工程学者的国际影响有十分重要的意义。
碳纤维 /羰基铁粉复合涂层吸波效果及机理分析
孟辉 , 王智慧 , 胡传 (北京工业大学材料学院 , 北京 100022)
[摘要 ] 在碳纤维表面化学镀镍 ,再将其与羰基铁粉混合制备成吸波涂层 ,对其吸波性能进行了测试。结果表明 :在 2～18 GHz内 ,碳纤维 /羰基铁粉吸波涂层 ,最大吸收峰在 5. 92 GHz,此时反射率为 - 8. 89 dB ,反射率小于 - 5. 00 dB 的频宽为 9. 50 GHz;单层羰基铁粉涂层在相同厚度下 ,最大吸收峰为 7. 94 GHz,对应的反射率为 - 10. 36 dB ,反射率小于 - 5. 00 dB 的频宽为 6. 90 GHz;碳纤维与羰基铁粉混合后 ,涂层反射率小于 - 5. 00 dB 的频宽增大 ,有利于吸收雷达波。最后 ,对碳纤维 /羰基铁粉吸波涂层的吸波机理进行了初步分析。
碳纤维本身电阻率较低 ,雷达波入射到纤维的
表面就被反射出来 ,无法直接应用于吸波涂层 ,通
过对碳纤维进行表面化学镀镍处理 ,可以提高其磁
导率 [ 4 ] ,有利于吸收雷达波。
化学镀镍工艺流程如下 :碳纤维 →除油 →粗化
→中和 →敏化 →活化 →还原 →化学镀镍。
(1)除油用浓度 10%的氢氧化钠溶液常温
(1) : 18～20.
[ 3 ] 徐滨士 ,刘世参. 表面工程 [M ]. 北京 :机械工业出
版社 , 2000.
[ 4 ] 姜晓霞 ,沈伟. 化学镀理论及实践 [M ]. 北京 :国
防工业出版社 , 2000.
[编辑 :张建设 ]
英国《Surface Eng ineer ing》主编与中国机械工程学会表面工程分会代表在京座谈
表 1 碳纤维、羰基铁粉参数
样品
形貌特征
主要成分质量分数 / %
截面形状为近似圆碳纤维形 ,平均直径约 7 μm,
长度为 3 mm
C > 96
密度 / ( g·cm - 3 )
1. 74
羰基颗粒约 2 ～5 μm,大铁粉小极不均匀 ,呈球状
Fe > 99
3. 2 (松装密度 )
图 1 碳纤维 SEM 形貌
所用羰基铁粉粉体 Fe的含量 ≥97% ,其平均粒度为 4. 5μm ,粒径范围为 1. 5～7. 0μm ,分布不均匀 ,有效磁导率 (μ) ≥2. 85 H /m。粉体均为球状颗粒 ,团聚现象较少。羰基铁粉的观察结果见表 1,微观形貌见图 2。
— 17 —
1
羰基铁粉
3. 5
镀镍碳纤维和羰基环氧无水
2 铁粉 (其中镀镍碳纤树脂乙醇
3. 2
维体积分数为 5% )
(6)化学镀镍预处理后对碳纤维施镀。镀
— 18 —
碳纤维 /羰基铁粉复合涂层吸波效果及机理分析
在吸波涂层中镀镍短切碳纤维随机分布 ,与雷达波作用时成为偶极子或谐振子 ,不形成连续传导电流 ,短切碳纤维偶极子在电磁场的作用下 ,产生极化耗散电流 ,在周围基体或羰基铁作用下 ,耗散电流被衰减 ,从而雷达波能量转换为其他形式的能量 [1 ] 。
(3)敏化敏化的目的是使碳纤维表面吸附
一层易氧化的物质。
敏化液配方 :盐酸 (37% ) 60 mL /L
图 4 碳纤维镀镍后的 EDS能谱图
SnC l2 ·2H2 O 30 g /L 将粗化处理后的碳纤维浸入敏化液中 ,采用机械搅拌 ,温度为室温 ,时间 3～5 m in,取出用去离子水冲洗干净。 (4)活化活化的目的是使碳纤维表面生成一层具有催化活性的贵金属层。活化液配方 :氯化钯 ( PbCl2 ) 0. 5 g /L
[ 1 ] 赵东林 ,沈曾民 ,迟伟东. 碳纤维及其复合材料的吸
波性能和吸波机理 [ J ]. 新型炭材料 , 2001, 16 ( 2) :
66～72.
[ 2 ] 赵振声 ,张秀成 ,聂彦 ,等. 多晶铁纤维吸波材料
的微波磁性研究 [ J ]. 磁性材料及器件 , 2000, 31
图 3 碳纤维镀镍后的 SEM 形貌