作为吸波材料的碳纤维复材使用形式
吸波材料一般可分为两大类:一种是涂层吸波;另一种是结构吸波。碳纤维复合材料用于吸波材料时基本都属于结构吸波类型。普通的平面型碳纤维复合材料并不具备吸波性能,只有异形截面碳纤维和异形结构的碳纤维复合材料才具备吸波功能。无锡智上新材建议碳纤维材料的应用者,将碳纤维用作吸波材料时可以考虑以下几种方式:
1、表面改性碳纤维
在碳纤维表面沉积一层多孔碳粒或附着一层多孔碳微球,就可以改善其电磁性能,赋予产品一定的吸波性能。
2、低温碳化碳纤维
低温碳纤维是指最后碳化温度低于正常碳化温度,其目的是调控电阻值。碳化温度越高,电阻值越小,吸波性能越差。但是,碳化温度低会在一定程度上影响碳纤维的抗拉强度和模量。因此,在应用时需综合考虑,尽量寻找能兼顾电阻率、模量和抗拉强度的最佳碳化温度。
3、蜂窝结构的碳纤维
经过精心设计的蒙皮中碳纤维铺层与入射波形成了一定角度,赋予其一定的吸波能力。因为电场方向与纤维轴向平行,碳纤维为雷达波的反射体;当电场方向与纤维轴方向垂直或斜交纤维轴方向时,碳纤维具有一定的吸波功能。同时在蜂窝内装的泡沫塑料中添加磁损耗和电损耗吸波剂,如碳粉、铁氧体等,使入射雷达波多次反射,转化为热能而被吸收。这种吸波性特征可被用来制造飞行器的机身、机翼和机头等。
4、异形截面的碳纤维
国内外相关研究已证明可通过调控碳纤维截面形状和大小获得所需电阻和表面电阻率。以日本东丽公司研制的异形截面碳纤维为例,这种异形截面碳纤维的抗拉强度可达4.43GPa,抗拉模量为245GPa,既可以吸波又可以用来承载。
5、混杂吸波结构的碳纤维
增强纤维的电阻率变化很大,根据表面电阻的设计参数,按照一定的比例将碳纤维与玻璃纤维混杂增强或将碳纤维与碳化硅纤维混杂增强,赋予其一定的吸波性能。这类吸波属于电损耗,磁损耗要比电损耗强的多。
1、表面改性碳纤维
在碳纤维表面沉积一层多孔碳粒或附着一层多孔碳微球,就可以改善其电磁性能,赋予产品一定的吸波性能。
2、低温碳化碳纤维
低温碳纤维是指最后碳化温度低于正常碳化温度,其目的是调控电阻值。碳化温度越高,电阻值越小,吸波性能越差。但是,碳化温度低会在一定程度上影响碳纤维的抗拉强度和模量。因此,在应用时需综合考虑,尽量寻找能兼顾电阻率、模量和抗拉强度的最佳碳化温度。
3、蜂窝结构的碳纤维
经过精心设计的蒙皮中碳纤维铺层与入射波形成了一定角度,赋予其一定的吸波能力。因为电场方向与纤维轴向平行,碳纤维为雷达波的反射体;当电场方向与纤维轴方向垂直或斜交纤维轴方向时,碳纤维具有一定的吸波功能。同时在蜂窝内装的泡沫塑料中添加磁损耗和电损耗吸波剂,如碳粉、铁氧体等,使入射雷达波多次反射,转化为热能而被吸收。这种吸波性特征可被用来制造飞行器的机身、机翼和机头等。
4、异形截面的碳纤维
国内外相关研究已证明可通过调控碳纤维截面形状和大小获得所需电阻和表面电阻率。以日本东丽公司研制的异形截面碳纤维为例,这种异形截面碳纤维的抗拉强度可达4.43GPa,抗拉模量为245GPa,既可以吸波又可以用来承载。
5、混杂吸波结构的碳纤维
增强纤维的电阻率变化很大,根据表面电阻的设计参数,按照一定的比例将碳纤维与玻璃纤维混杂增强或将碳纤维与碳化硅纤维混杂增强,赋予其一定的吸波性能。这类吸波属于电损耗,磁损耗要比电损耗强的多。