碳團簇型吸波材料的計算機輔助設(shè)計與實驗研究.pdf

1、碳團簇型微波隱身材料，是我所從理論上根據(jù)對分子振轉(zhuǎn)頻率與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，通過計算而設(shè)計與研制的一種新型微波隱身材料。本文主要有以下三方面的工作：(1)研究了碳團簇型吸波材料的計算機輔助設(shè)計方法。(2)對不同溫度下的碳團簇材料結(jié)構(gòu)進行了表征；在理論指導下進行了實驗研究。(3)采用遺傳算法改進波導法測量材料的介電參數(shù)。 利用遺傳算法計算了雙層碳團簇型吸波材料的等效電磁參數(shù)，并用其詳細研究了厚度對吸波性能的影響，計算表明：對雙層碳團簇

2、型吸波材料而言，總厚度的變化對材料吸波性能影響很大，主要表現(xiàn)在微小的變化就會引起峰值的強烈移動；當總厚度不變時，改變吸收層與變換層的相對厚度，峰值強度變化較為明顯，有效帶寬則幾乎沒有變化。計算還發(fā)現(xiàn)：吸收層太薄或太厚都會影響吸收效果，存在一個最佳值(即厚度匹配)。當總厚度為2mm左右時，吸收層厚度為0.7mm，變換層厚度為1.3mm效果最好。 實驗制備了不同溫度的碳團簇型吸波材料，利用傅立葉紅外光譜(FT-IR)和掃描電鏡(SE

3、M)對炭化溫度分別為700℃和1000℃的兩種碳團簇材料結(jié)構(gòu)及形貌進行了表征。FT-IR光譜表明：700℃與1000℃制備的材料其微觀結(jié)構(gòu)有較大差異，因此對微波的共振吸收性能也不相同；SEM圖則顯示碳團簇粉末在微觀上成短切纖維狀，截面呈圓形，長度在微米量級。 依據(jù)計算結(jié)果，利用700℃與1000℃制備的材料作為吸收劑，實驗研究了雙層碳團簇型吸波材料的厚度匹配，采用駐波比法測量材料在金屬板前的反射率，印證了理論計算，得到了具有較高