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吸波材料知识介绍系列

吸波材料知识介绍系列
吸波材料知识介绍系列

吸波材料知识介绍系列—————之一

吸波材料简介

在解决高频电磁干扰问题上,完全采用屏蔽的解决方式越来越不能满足要求了。因为诸多设备中,端口的设置及通风、视窗等的需求使得实际的屏蔽措施不可能形成像法拉第电笼那样的全屏蔽电笼,端口尺寸问题是设备高频化的一大威胁。另外,困扰人们的还有另外一个问题,在设备实施了有效的屏蔽后,对外干扰问题虽然解决了,但电磁波干扰问题在屏蔽系统内部仍然存在,甚至因为屏蔽导致干扰加剧,甚至引发设备不能正常工作。这些都是屏蔽存在的问题,也正是因为这些问题的存在,吸波材料有了用武之地。

吸波材料是指能够有效吸收入射电磁波并使其散射衰减的一类材料,它通过材料的各种不同的损耗机制将入射电磁波转化成热能或者是其它能量形式而达到吸收电磁波目的。不同于屏蔽解决方案,其功效性在于减少干扰电磁波的数量。既可以单独使用吸收电磁波,也可以和屏蔽体系配合,提高设备高频功效。

目前常用的吸波材料可以对付的电磁干扰频段范围从0.72GHz到40GHz。当然应用在更高和更低频段上的吸波材料也是有的。吸波材料大体可以分成涂层型、板材型和结构型;从吸波机理上可以分成电吸收型、磁吸收型;从结构上可以分为吸收型、干涉型和谐振型等吸波结构。吸波材料的吸波效果是由介质内部各种电磁机制来决定,如电介质的德拜弛豫、共振吸收、界面弛豫磁介质畴壁的共振弛豫、电子扩散和微涡流等。

吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类:其一,电阻型损耗,此类吸收机制与材料的导电率有关的电阻性损耗,即导电率越大,载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大,从而有利于电磁能转化成为热能。其二,电介质损耗,它是一类与电极有关的介质损耗吸收机制,即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质极化过程包括:电子云位移极化,极性介质电矩转向极化,电铁体电畴转向极化以及壁位移等。其三,磁损耗,此类吸收机制是一类与铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗,此类损耗可以细化为:磁滞损耗,旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等,其主要来源是与磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。此外,最新的纳米材料微波损耗机制是目前吸波材料研究的一大热点。由于篇幅所限,本文对吸波材料的损耗机制仅做了最为简约的叙述,对其详述及其结构设计及结构对吸波效能的影响等方面将在以后的文章中做出解释。

总之,高速发展的新科技正引领着世界范围内的各行各类电气、电子设备向高频化、小型化方向发展,高频EMI问题必将越发突显,吸波材料必然有越来越广阔的应用空间。

吸波材料知识介绍系列————之二

吸波材料的损耗型吸波机制

上一篇文章,我们只是粗略地介绍了一下吸波材料的类型和与吸波原理相关的知识。那么您可能会问:吸波材料为什么会吸收电磁波?在接下来的文章中,我们会向您较详细地介绍吸波材料的两大类吸波机制。今天我们向您介绍损耗型吸波机制。

材料损耗是指电磁波进入吸波材料内部,其能量被材料有效吸收,转化为热能或其他形式能量而耗散掉。设计这种类型的吸波材料一般需要考虑两个方面:阻抗匹配设计和衰减设计。阻抗匹配设计是指创造特殊的边界条件使入射电磁波在材料介质表面的反射系数R 最小(理想情况R = 0),从而使电磁波最大程度地进入材料内部。

根据电磁场理论[1] ,当电磁波由阻抗为Z0 的自由空间垂直入射到阻抗为Z 的半无限介质表面时,其反射系数R 满足:

----------- (1)

式中:为介质波阻抗:,为自由空间波阻抗。在使尽可能多的电磁波入射进入吸波材料内部,我们就是要尽可能降低反射系数R。

当介质有损耗时,相对磁导率和相对介电常数表示为复数:

其中,实部和表征了材料的储能容量,如磁化能和电容;而虚部和为极化损耗。由公式(1) 很容易推得,理想情况下的阻抗匹配公式:

--------(2)

然而,由于和都是与频率有关的函数,同一介质某个频率的和难以都满足公式(2) ,因此该公式是相当苛刻的。为此,秦柏、秦汝虎等人提出一种更容易让人接受的阻抗匹配公式:

即“广义匹配定律”[2 ]:,并且指出该公式可以作为有效地选择材料和材料厚度的判据,利用该公式容易获得展宽、减轻、减薄的吸收剂。

衰减设计是指选用合理的损耗介质(吸收剂)以及合理的材料结构特征,以便使进入材料内部的电磁波迅速地最大限度地衰减掉。损耗介质对电磁波的衰减能力常用电损耗角正切和磁损耗角正切来表示,其值越大,衰减能力越强。从这一点来看, 似乎意味着介质的和越大,吸波能力越强。然而,损耗介质的选用和材料的结构设计往往是紧密联系在一起的。实际工作中,常常根据不同的结构设计方案来选用具有合适电磁参数的损耗介质。因此,一心追求大的或的做法是不对的。

简而言之,损耗型吸波机制就是尽可能增大入射电磁波量,尽可能加强热转换率,从而达到尽可能大的电磁波吸收功效。

在接下来的一篇文章中,我们将向您介绍吸波材料的另一类吸波机制:结构型吸波机制。绝大部分吸波材料的吸波机制也无外乎是这两类中的一种。

吸波材料知识介绍系列————之三

结构型吸波机制

结构型吸波材料主要是依靠相消原理【1】来吸收电磁波的。相位相消型吸波材料是按照电磁波的干涉原理来设计的。现以单层吸波材料为例加以说明。把吸波材料放置在金属基体上,当厚度和入射电磁波长的关系满足:时,我们参看下图:

这列平行的电磁波入射到吸波材料表面时,发生折射和反射。入射部分电磁波经底部金属板反射,再从吸波材料的表面形成出射波,且传播方向不发生变化。由于吸波材料的厚度是四分之一波长,所以出射波将和入射波的相位差正好是180度,波的干涉原理告诉我们此刻它们会发生完全相消,从而使得总反射波的发生大大衰减。这便是吸波材料的四分之一波长吸波原理。

吸波原理是一种很有效的微波吸收理论,利用这一原理,我们可以设计出任一频率电磁波的吸收材料。但事实上,我们还需考虑更深层次的问题,因为我们发现单凭这一原理是很难制造出实用的吸波材料。原因很简单,假设入射电磁波是1GHz频率的电磁波,根据公式,我们不难得到其波长为300mm,其四分之一是75mm,对于这么厚的吸波材料在绝大多数场合我们是很难应用的,且价格也是接受不了的。

这时我们不得不更深层次地讨论问题。

根据波的折射、反射原理,我们发现波的折射和反射系数跟空气和入射材料介质的性质有很大关系。假定空气的介电常数和磁导率为1,则可以得到1式:

----------------------------(1)

这时的就是电磁波在介质中的实际传播波长。因此我们只需要控制材料的介电常数和磁导率,使其乘积值大于1,就可以减少材料的厚度,制成我们实际可以应用的吸波材料。因而真正的吸波材料技术也就成了控制材料介电常数和磁导率的技术。

当吸波材料的有效厚度d 一定时, 则一定能吸收一定频率的波长,然而人们发现当波长发生变化时,吸波材料的总反射率就会急速上升,使得这种吸波材料工作频带很窄。如“Salisbury screen”,这是一种单波段吸波材料,其吸波特性是在某一对应的中心频率有一强吸收峰,而这个有效吸波频带的宽度是很窄的。许多薄层吸波涂层以公式(1) 进行设计,同样干涉原理也可以用于结构吸波材料的设计。例如,在多层夹芯结构吸波材料(由复合面板、夹芯和衰减

片组成) 中,控制衰减片(起主要的吸波作用) 的阻抗和衰减片之间的距离,使各次反射波相位相反,就可以产生相消干涉,从而衰减反射波的能量。

最后,我们不妨指明一下,对于任何材料的可应用性还包裹材料的物理和机械性能,吸波材料也不例外。对于这种有效性,人们的常用办法是在不同基体材料添加有效粒子成份的办法来制造吸波材料,因而吸波材料制造技术的研究实际上在研究填充粒子的种类、密度同使用电磁波频段的关系,辅以结构性和基材的研究以及在窄频和宽频应用时吸收能效考虑的综合的实验型技术。

金属材料的基本知识

金属材料的基本知识 1、有关材料力学(机械)性能名词 1.1极限强度:材料抵抗外力破坏作用的最大能力,叫做极限强度;分:抗拉强度,抗压强度,抗弯强度,抗剪强度,单位是兆帕。 1.2屈服点,屈服强度,单位是兆帕。 1.3弹性极限:材料在受到外力到某一极限时,若除去此外力,则变形即恢复原状,材料抵抗这一外力的能力。 1.4延伸率:材料受拉力作用断裂时,伸长的长度与原有长度的比值。 1.5断面收缩率:材料受拉力作用断裂时,断面缩小的面积与原有断面面积的比值。 1.6硬度:材料抵抗硬的物体压入表面的能力。一般是用一定负荷把一定直径的淬硬钢球压材料表面,保持规定时间后卸除载荷,测量材料表面的压痕,按公式用压痕面积除以负荷所得的商。依据测量方法的不同,有布氏硬度HB,洛氏硬度HR,表面洛氏硬度,维氏硬度HV。 2、金属材料分类 2.1 按组分分:纯金属和合金, 2.2 按实用分:黑色金属(铁和铁合金),有色金属(指铜,锡,锰,铅,铝等) 3、钢铁 3.1钢的定义:是指碳含量低于2%的一种铁碳合金,当然,其中还含有一定量的硅、锰、磷、硫等元素。 铁的定义:是指碳含量高于2%的一种铁碳合金。含碳量小于0.04%为工业纯铁。 3.2 钢的分类 3.2.1按化学成分分:碳素钢(除铁外,含有少量的硅、锰、硫、磷);合金钢(钢中加入了一些如铬,镍、钼、钨、钒等元素) 3.2.2按含碳量分:低碳钢(含碳量<0.25%);中碳钢(含碳量0.25~0.6%);高碳钢(含碳量>0.6%)。

3.2.3 按质量分:主要是控制钢中含硫、含磷量; 普通钢(S不超过0.050%,P不超过0.045%), 优质钢(S不超过0.035%,P不超过0.035%), 高级优质钢(S不超过0.025%,P不超过0.030%), 特级质量钢(S不超过0.015%,P不超过0.025%)。 3.2.4 按用途分:结构钢(建筑、机器零件), 工具钢(工具、模具、量具), 特殊用途(如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等), 专业用钢(如汽车用钢,化工用钢,锅炉用钢,电工用钢,焊条用钢等)。 3.2.5 按冶炼方法分:转炉钢(同时分为底吹转炉钢,侧吹转炉钢,顶吹转炉钢),平炉钢,电炉钢。 3.2.6 按浇铸前脱氧程度分:镇静钢(脱氧完全,钢锭组织结构紧密),沸腾钢(脱氧不完全的钢),半镇静钢。 3.2.7 综合分类:

吸波材料知识介绍系列

吸波材料知识介绍系列—————之一 吸波材料简介 在解决高频电磁干扰问题上,完全采用屏蔽的解决方式越来越不能满足要求了。因为诸多设备中,端口的设置及通风、视窗等的需求使得实际的屏蔽措施不可能形成像法拉第电笼那样的全屏蔽电笼,端口尺寸问题是设备高频化的一大威胁。另外,困扰人们的还有另外一个问题,在设备实施了有效的屏蔽后,对外干扰问题虽然解决了,但电磁波干扰问题在屏蔽系统内部仍然存在,甚至因为屏蔽导致干扰加剧,甚至引发设备不能正常工作。这些都是屏蔽存在的问题,也正是因为这些问题的存在,吸波材料有了用武之地。 吸波材料是指能够有效吸收入射电磁波并使其散射衰减的一类材料,它通过材料的各种不同的损耗机制将入射电磁波转化成热能或者是其它能量形式而达到吸收电磁波目的。不同于屏蔽解决方案,其功效性在于减少干扰电磁波的数量。既可以单独使用吸收电磁波,也可以和屏蔽体系配合,提高设备高频功效。 目前常用的吸波材料可以对付的电磁干扰频段范围从0.72GHz到40GHz。当然应用在更高和更低频段上的吸波材料也是有的。吸波材料大体可以分成涂层型、板材型和结构型;从吸波机理上可以分成电吸收型、磁吸收型;从结构上可以分为吸收型、干涉型和谐振型等吸波结构。吸波材料的吸波效果是由介质内部各种电磁机制来决定,如电介质的德拜弛豫、共振吸收、界面弛豫磁介质畴壁的共振弛豫、电子扩散和微涡流等。 吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类:其一,电阻型损耗,此类吸收机制与材料的导电率有关的电阻性损耗,即导电率越大,载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大,从而有利于电磁能转化成为热能。其二,电介质损耗,它是一类与电极有关的介质损耗吸收机制,即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质极化过程包括:电子云位移极化,极性介质电矩转向极化,电铁体电畴转向极化以及壁位移等。其三,磁损耗,此类吸收机制是一类与铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗,此类损耗可以细化为:磁滞损耗,旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等,其主要来源是与磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。此外,最新的纳米材料微波损耗机制是目前吸波材料研究的一大热点。由于篇幅所限,本文对吸波材料的损耗机制仅做了最为简约的叙述,对其详述及其结构设计及结构对吸波效能的影响等方面将在以后的文章中做出解释。 总之,高速发展的新科技正引领着世界范围内的各行各类电气、电子设备向高频化、小型化方向发展,高频EMI问题必将越发突显,吸波材料必然有越来越广阔的应用空间。

红外透波材料的研究发展

红外透波材料的研究发展 摘要:红外透波材料是指对红外线透过率高的材料,是红外技术的应用基础之一。本文介绍了几类常用红外透过材料的基本性质,简述了其制备技术及发展现状,并讨论了各自存在问题,并对红外透波材料未来发展进行了展望。 关键词:红外透波材料;玻璃;晶体;陶瓷;制备技术 1引言 目前,红外技术与激光技术并驾齐驱,在军事上占有举足轻重的地位。红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代和未来战争中都是很重要的战术和战略手段。在二十世纪70年代以后,军事红外技术又逐步向民用部门转化。标志红外技术最新成就的红外热成像技术,与雷达、电视一起构成当代三大传感系统,尤其是焦平面列阵技术的采用,将使发展成可与眼睛相媲美的凝视系统。而红外透波材料是红外热成像系统的光学元件的重要材料。红外透波材料不但要求具有高性能、小体积,还要造价低。高性能主要包括:结构完整、组分均匀以免发生散射,在测量波段内具有高红外透射率;热稳定性好,透射比和折射率不应随温度变化而变化;载流子寿命长,不宜潮解,耐酸碱腐蚀性好;力学性能优良,可以承受高运动的速压载荷等。 2 红外透波材料的特征值 透过率 一般透过率要求在50%以上,同时要求透过率的频率范围要宽。红外透波材料的透射短波限,对于纯晶体,决定于其电子从价带跃迁到导带的吸收,即其禁带宽度。透射长波限决定于声子吸收,和晶格结构及平均原子量有关。 折射率和色散 不同材料用途不同,对折射率的要求也不相同。对于窗口和整流罩的材料要求折射率低,以减少反射损失。对于透镜、棱镜、红外光学系统要求尽量高的折射率。 发射率 对红外透波材料的发射率要求尽量低,以免增加红外系统的目标特征,特别是军用系统易暴露。 其他 和选择其他光学材料一样,都要注意其力学、化学、物理性质,要求温度稳定性好,对水、气稳定,力学性质主要有弹性模量、扭转刚度、泊松比、拉伸强度和硬度。物理性质包括熔点、热导率、膨胀系数及可成型性。此外要强调的物性是材料的热导率要高,特别是用于高速飞行器的时候。 3 红外透波材料的种类 玻璃 玻璃的光学均匀性好,易于加工成型,价格便宜。缺点是透过波长较短,使用温度低于500℃。目前研究的红外透波玻璃材料主要有:氧化物红外玻璃、硫系玻璃和氟化物玻璃。

材料概论知识点总结

材料概论知识点总结 1.材料学纲要 结合键 离子键、共价键、金属键(化学键)、分子键和氢键 1)几种结合键的区别? 离子键 是以正负离子间的相互作用力形成的结合。 离子键材料由两种以上的电负性相差很大的原子构成。 离子晶体的特性:(1)离子晶体是最密堆积的面心立方或六方密填结构,离子晶体的这种结构特征体现了离子键的各向同性。 (2)对可见光透明,吸收红外波长。离子震动能级吸收。 共价键 不易失去价电子的原子倾向于与邻近原子共有价电子、成为8电子稳定结构。共价键以拉手结合。金属键具有方向性,价电子位于共价键附近的几率高于其他处。共价键形成的条件:原子具有相似的电负性、价电子之和为8。 共价键材料的特性:(1)高硬度、高熔点、导电性差、低膨胀系数,这体现了共价键是强化和键。 (2)性脆,延展性很差,这体现了共价键的方向性。 陶瓷和聚合物;或完全、或部分是共价键。 金属键 金属原子失去价电子成为正离子、价电子成为自由电子,离子骨架浸泡在电子的海洋。 本质:是离子、电子间的库仑相互作用。 特性:无方向性,不易被破坏。 使金属具有良好的延展性和导电性,是良好的导体。 分子键 由分子之间的作用力(范德华力)而形成的,由于分子键很弱,故结合成的晶体具有低熔点、低沸点、低硬度、易压缩等特性。 氢键 氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢去为媒介,生成X-H...Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,成为氢键。 1)结合键对材料性能的影响。 金属材料 金属材料的结合键主要是金属键。金属特性:导电性、导热性好;正电阻温度系数;好的延展性;金属光泽等。 陶瓷材料 陶瓷材料是包含金属和非金属元素的化合物,其结合键主要是离子键和共价键,大多数是离子键。离子键赋予陶瓷相当高的稳定性,所以陶瓷材料通常具有极高的熔点和硬度,但同时陶瓷材料的脆性也很大。 高分子材料 高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键。其中,组成分子的结合键

用于EMIRF吸波材料性能比较

用于EMI-RF吸波材料性能比较 用于EMI/RF吸波材料性能比较 中心议题:吸波材料测试装置的构造吸波材料测试方法 解决方案:环天线放置在相互垂直的位置相隔距离为环天线直径的二分之一利用表面电流减少装置测试 随着工程师们需要遵循的辐射电磁干扰(EMI)规范的不断增多,市场上开始出现各种类型的EMI吸波材料。一般而言,市场上所提供的这些吸波材料的厚度很薄并具有很好的外形柔韧性,再加上其背面带有粘合剂的设计使得我们能够很容易地将这些吸波材料应用到一些不符合电磁干扰和射频干扰(EMI/RFI)相关规范的产品表面。因此,选择合适的吸波材料就成为符合EMI/RFI相关规范、维护系统性能完好的一个关键因素。在10MHz到3000MHz的频率范围内,大部分吸波材料都会采用加入有损耗的磁性材料(例如,羰基铁或者铁氧体粉末等)的方式来削弱其表面电流。这些表面电流源于有害EMI和导体的相互作用, 而且它们的出现还会导致电磁场的二次辐射,因此为了保证产品符合相关规范,通常都会设法降低该表面电流。除此之外,这些表面电流还可能会对其它电路造成干扰,妨碍系统的正常运行。比较不同生产厂家提供的吸波材料的性能需要花 费大量的金钱和时间。考虑到EMI测试试验室每天几千美元的费用,试错试验(trialanderrortesting)的次数必须被限制到最少。因此,通过携带若干种可能会使用到的吸波材料到EMI试验室进行测试以确定效果最好的一种材料的方法已经被证明是一种非常昂贵的解决方法。而本文所介绍的这种简单的表面电流减小测试装置(SCRF)则允许我们对各种吸波材料样品的性能进行快速、简单的比较,从而缩小吸波材料的选择范围,确定某频率范围内具体EMI问题所需的性能最好的一种或两种吸波材料。SCRF装置主要由两个经过静电屏蔽的磁场环形天线构成,而且通过将它们小心地放置在相互垂直的位置上可以在相关频率范围内获得70dB甚至更高的隔离度。SCRF中的一个环形天线被连接到射频(RF)扫频源,而另一个环形天线则被连接到RF扫频接收机。如果将一块与产品壳体

透波材料介绍

透波材料介绍 一、透波材料:能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质(包括能量)的材料 我们以不同性能的高分子材料为基体,通过填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段,在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时,调节材料的介电常数和耗散因数,得到透波率能够满足我们的使用要求的复合材料。 在实际运用中,介电常数和耗散因数是衡量透波材料透波能力的两个重要指标,根据透波材料的使用环境,还需要考虑除透波率外的其它性能,如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化等。 二、应用: 隐身技术:避免入射电磁波大量反射,从而避开敌方雷达的探测; 无线电领域:利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节; 1、雷达罩和天线罩应用: 为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能,同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。 A、我们具有国内先进的透波率(90%-99%)改性复合材料的电性能设计能力和经验; B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件; C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利,同时会将电磁能转换为不利的热能。其技术难点主要是材料的透波率,长时间的交替耐高、低温性能,户外老化等。 1)气象雷达罩 2)薄壁结构地面天线罩 3)移动通讯基站天线罩 4)车载天线罩 5)各种天线包封 树脂基体的主要性能(介电常数) 树脂品种密度(g/cm3)弯曲强度 (Mpa) 弯曲模量 (Gpa) 介电常数 (106HZ) 正切损耗 (10GHz) PPS 1.36-1.4352-145 3.7-4.0 3.00.0006 PEEK 1.32110-210 3.8-9.1 3.2-3.30.0033 LCP 1.38-1.40 3.0-3.2 ASA 1.06-1.148-155 1.7-3.0 3.2-3.50.028环氧树脂 1.3097 3.8 3.00.020酚醛树脂 1.3092 3.5 3.20.020不饱和聚脂 树脂 1.2985 3.2 3.00.018乙烯基树脂 1.3090 3.5 2.90.018双马来酰亚 1.30150 3.7 3.00.014

金属材料性能知识大汇总(超全)

金属材料性能知识大汇总 1、关于拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线的问题 低碳钢的应力-应变曲线 a、拉伸过程的变形:弹性变形,屈服变形,加工硬化(均匀塑性变形),不均匀集中塑性变形。 b、相关公式:工程应力σ=F/A0;工程应变ε=ΔL/L0;比例极限σP;弹性极限σ ε;屈服点σS;抗拉强度σb;断裂强度σk。 真应变e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ;真应力s=σ(1+ε)= σ*eε指数e为真应变。 c、相关理论:真应变总是小于工程应变,且变形量越大,二者差距越大;真应力大于工程应力。弹性变形阶段,真应力—真应变曲线和应力—应变曲线基本吻合;塑性变形阶段两者出线显著差异。

2、关于弹性变形的问题 a、相关概念 弹性:表征材料弹性变形的能力 刚度:表征材料弹性变形的抗力 弹性模量:反映弹性变形应力和应变关系的常数,E=σ/ε;工程上也称刚度,表征材料对弹性变形的抗力。 弹性比功:称弹性比能或应变比能,是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力,评价材料弹性的好坏。 包申格效应:金属材料经预先加载产生少量塑性变形,再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。 滞弹性:(弹性后效)是指材料在快速加载或卸载后,随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 弹性滞后环:非理想弹性的情况下,由于应力和应变不同步,使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线。 金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性,也叫内耗 b、相关理论: 弹性变形都是可逆的。 理想弹性变形具有单值性、可逆性,瞬时性。但由于实际金属为多晶体并存在各种缺陷,弹性变形时,并不是完整的。 弹性变形本质是构成材料的原子或离子或分子自平衡位置产生可逆变形的反映

各种吸波材料的比较

Christopher L Holloway 沙斐翻译 一前言 最早暗室(全电波)建于50年代,用于天线测量。吸波材料由动物毛发编制而成,外涂一层碳,厚2英寸()。在~10GHz正入射时,反射系数为-20dB。60年代,以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代,正入射时反射系数为 -40dB。 目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究,60年代才有产品。正入射时的反射系数为 -60dB。然而可使用的频率范围较高,要求锥体的厚度(尖顶到基座)至少是几个波长。 电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。由于锥体的厚度大于波长,锥体的周边反射入射波。波在相邻的锥体间不断的反射,再反射很多次。每次反射时总有一部分波被锥体吸收。因此,仅有小部分抵达锥体基座。基座吸收后到达金属板,金属板反射后又进入锥体,再通过多重反射和吸收。最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。 电-厚锥体的最佳性能的获得,依靠锥体内渗碳加载的调节,要求碳负载足够小,以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多,但渗碳加载又要足够大,以便充分吸收进入锥体的波的能量。 半电波暗室最早用于70年代,作为开阔场地的替代场地,测量辐射发射。频率范围为30-1000MHz。但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3-6英尺(-)。显然在30MHz 的频率上,厚度不可能是几个波长。因此暗室的频率范围被限制在90-1000MHz。 30-90MHz频段的吸波材料开发缓慢,因为无法预测和测量电-薄吸波材料(即厚度 <1 4 λ)的性能,只能安装上以后,测量暗室特性来判定。直到80年代中期,计算和测量技 术发展以后,对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。【4】-【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。【7】-【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。 在整个30-1000MHz的频段都要获得小的反射率,则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型,它们在高频段是电-厚模型,但在低频段则是电-薄形材料。电波入射到电-薄型吸波材料上时,它们并不在乎吸波材料的实际几何形状是锥型还是楔型。相反,它们的行为就象照射到一固体媒质上,该媒质的有效ε和μ随进入媒质的距离而变化。注意这是有效ε和有效μ和构成吸波材料的实际ε和μ是不同的。 最佳的吸波材料提供了从空气阻抗到吸波材料基座的波阻抗的逐渐过渡。正确的渗碳加载可使大部分入射波穿透锥或楔,并在通过基座时被吸收。更进一步调节渗碳可以使入射波被锥或楔反射的那一部分和从金属板反射后从吸波材料中透出来的那一部分那互相抵消,这种抵消可以获得非常小的反射率。显然只能发生在较窄的频率范围。一般说来渗碳加载对电-厚和电-薄材料的要求是不同的,【6】因此对于工作频率在30-1000MHz的小型宽带吸波材料(锥或楔型),渗碳加载既要考虑高频时的电-厚,又要考虑低频时的电-薄情况。这是极富于挑战性的。 60年代初期日本开发了电-薄型铁氧体瓦作为聚氨酯锥型和楔型的替代物。由于瓦的吸波性能和空气比较接近,在空气-瓦片界面反射很小,入射波直接渗入瓦片。又因为瓦片对磁场损耗大,所以渗入波被吸收。如有穿过瓦片的,则被金属板反射,重又回到瓦片,被再次吸收。如还有穿出瓦片回到空气中的,则可以象锥型和楔型吸波材料那样,调节瓦片厚度,在一定的较窄的频率范围内使其与瓦片直接反射到空气中的那一部分相抵消。 近年来,薄锥和楔(200-1000MHz)+铁氧体瓦+介质层(30-600MHz)构成了超小型

军用电磁透波塑料的优点和用途

军用电磁透波塑料的优点和用途 电磁透波塑料是指能够透过一定频率电磁波的一类功能性复合材料。此类材料主要用于航空、航天及军事装备等领域,具体功能为保护飞行器的通信、遥测、制导和引爆等系统在恶劣的环境条下也能正常工作,满足运载火箭、飞船、导弹及卫星等无线控制系统的性能要求。在航天领域内应用电磁透波复合材料的有天线窗和天线罩两大类。 随着科学的不断进步,对材料的性能要求也越来越高,除对电磁透波性要求外,还要求耐热、隔热、承载、抗冲击等附加功能,并正在向宽频、多通信与制导方向发展。 1.电磁透波塑料的性能要求 透波塑料复合材料所用增强材料的力学性能和介电性能均优于树脂基体,所以复合材料的透波性能主要取决于树脂基体的性能。 在各种雷达天线中,导弹的雷达天线罩对性能的要求最高,它除应具备与飞行器雷达天线使用频率耦合的透波性能、最小的插入损失外,还要具备能承受飞行器空气动力载荷和环境热气流、雨流的冲刷及其载荷的振动冲击能,其电学和力学性能受环境的影晌小。 透波材料对塑料的介电性能和力学性能要求较高,具体如下。 ①稳定的高频介电性能介电常数和介电损耗角正切值要小,一般情况下,在0.3~300GHz范围内适宜介电常数要在1-4,介电损耗角正切值在0.1~0.001,并且不随温度和频率的变化而明显变化;例如升温100℃,介电常数的变化率应低于1%,以保证在气动

加热条件下,尽可能不失真地透过电磁波。 ②良好的热性能包括良好的耐热冲击、耐热性和线膨胀系数、大的工作温度范围及良好的耐烧蚀性等。 ③良好的耐环境性经得起雨蚀、粒子侵蚀、抗紫外线辐射等。 2.电磁透波塑料的选材 目前选用最多的电磁透波塑料为纤维增强树脂基复合材料,磁透波塑料的透波性能好坏,与复合材料的树脂和增强纤维的关系都很大。 (1)树脂的选用树脂可用传统的不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂等,也有近年来开发的聚酰亚胺、氰酸酯树脂、有机硅树脂、聚四氟乙烯、双马来酰亚胺和聚苯硫醚等,其中最引人注意的为美国研制的非碳化烧蚀材料聚四氟乙烯。 ①不饱和聚酯(UP) UP的介电性能优良,价格低廉,是最早用于天线罩的聚合物之一。目前的改性方法很多,如美国Nan-gatuck 化学公司用三聚氰酸三烯丙酯对UP进行改性,使复合材料的温度由120℃提頁到150℃,美国波音公司选用此材料为Bomarc导弹天线罩的树脂基材;我国一般用纳米材料进行填充以改进性能。 ②环氧树脂(EP) EP是导弹天线罩最常用的基材之一,它粘接性优良、耐化学腐蚀性好、电性能好、固化收缩低。目前的改性方向为增韧,如与热塑性塑料共混、加入氰酸酯等。例女EP/PU以70/30的比例共混,冲击强度可提高6倍之多;再例如,EP/TLCP共混,加入少量TLCP冲击强度就会大幅度提高,并保原有的刚性和耐热

吸波材料

吸波材料 姓名:王丽君 学院:纺织与材料工程学院 专业:材料工程 科目:材料表面与界面工程技术学号:13208520403408

吸波材料 摘要:介绍了吸波材料的吸波原理和吸波材料的分类,以及几种新型吸波材料,如铁氧体吸波材料,纳米吸波材料、手性材料、导电高分子吸波材料,耐高温陶瓷材料,并简单介绍了纳米复合材料的制备方法。 关键词:吸波材料;吸波原理;新型吸波材料;纳米复合材料的制备 信息化战争中,武器平台的高度信息化和电子化,使飞机、坦克、舰艇等所处的环境日益复杂。它们除受地面或空中的火力威胁和电子干扰外,其一举一动还处于红外、雷达、激光等探测器的严密监视之下,使其生存能力和战斗能力面临极大挑战,这样其隐身性能就显得尤为重要。 隐身技术主要涉及材料隐身和结构隐身两大方面。前者是使用吸波材料或涂料;后者是合理地设计武器外形,以提高隐蔽性。再此,不得不提及吸波材料。 1、吸波材料的吸波原理 吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量,并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量,一般由基体材料(或粘接剂)与吸收介质(吸收剂)复合而成。由于各类材料的化学成分和微观结构不同,吸波机理也不尽相同。材料吸收电磁波的基本条件是:①电磁波入射到材料上时,它能尽可能不反射而最大限度地进入材料内部,即要求材料满足阻抗匹配;②进入材料内的电磁波能迅速地几乎全部衰减掉,即要求材料满足衰减匹配。 2、吸波材料的分类 目前吸波材料分类较多,现大致分成下面4种: (1) 按材料成型工艺和承载能力,可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料。前者是将吸收剂(金属或合金粉末、铁氧体、导电纤维等)与粘合剂混合后,涂覆于目标表面形成吸波涂层;后者是具有承载和吸波的双重功能,通常是将吸收剂分散在层状结构材料中,或是采用强度高、透波性能好的高聚物复合材料(如玻璃钢、芳纶纤维复合材料等)为面板,蜂窝状、波纹体或角锥体为夹芯的复合结构。 (2) 按吸波原理,吸波材料又可分为吸收型和干涉型两类。吸收型吸波材料本身对雷达波进行吸收损耗,基本类型有复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体、阻抗渐变“宽频”吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体;干涉型则是利用吸波层表面和底层两列反射波的振幅相等相位相反进行干涉相消。 (3) 按材料的损耗机理,吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型3大类。碳化硅、石墨等属于电阻型吸波材料,电磁能主要衰减在材料电阻上;钛酸钡之类属于电介质型吸波材料,其机理为介质极化驰豫损耗;磁介质型吸波材料的损耗机理主要归结为铁磁共振吸收,如铁氧体、羟基铁等。 (4) 按研究时期,可分为传统吸波材料和新型吸波材料。铁氧体、钛酸钡、金属微粉、石

透波材料介绍

透波材料介绍 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

透波材料介绍 一、透波材料:能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质(包括能量)的材料 我们以不同性能的高分子材料为基体,通过填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段,在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时,调节材料的介电常数和耗散因数,得到透波率能够满足我们的使用要求的复合材料。 在实际运用中,介电常数和耗散因数是衡量透波材料透波能力的两个重要指标,根据透波材料的使用环境,还需要考虑除透波率外的其它性能,如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化等。 二、应用: 隐身技术:避免入射电磁波大量反射,从而避开敌方雷达的探测; 无线电领域:利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节; 1、雷达罩和天线罩应用: 为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能,同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。 A、我们具有国内先进的透波率(90%-99%)改性复合材料的电性能设计能力和经验; B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件; C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利,同时会将电磁能转换为不利的热能。其技术难点主要是材料的透波率,长时间的交替耐高、低温性能,户外老化等。 1)气象雷达罩 2)薄壁结构地面天线罩 3)移动通讯基站天线罩 4)车载天线罩 5)各种天线包封

吸波材料是一种能将电磁能转化为其它形式的能量或使电磁波因干涉而消失,从而达到吸波的目的。 1、目前各国军事上的隐身技术,主要就是使用各种吸波、透波材料,实现对雷达的隐形;采用红外遮挡与衰减装置、涂敷红外掩饰涂料等,以降低红外辐射强度,实现对红外探测器的隐身。 2、在可见光隐形上,目前的办法只是在兵器的表面涂抹迷彩,降低兵器与背景之间的反差,或歪曲兵器的外形等初级的方法。另外由于碳纳米管的微波吸收性能,碳纳米管也可以作为吸收剂,制成隐形材料。 3、在现代军事领域,需要先发制人和远发制人,导弹自然就发挥了越来越重要的作用,如何确保导弹能够精确打击目标和长距离隐蔽飞行,天线罩技术就成了主要的“瓶颈”之一。其技术难点主要是天线罩材料的透波率和长时间的耐高温性能。 4、芳纶纤维纸具有突出的强度重量比和刚性重量比,阻燃,质量轻,耐冲击,还可进一步加工成蜂窝结构板材,主要用于生产飞机、导弹、卫星宽频透波材料、刚性受力结构部件等,是目前国内外飞机及雷达罩夹层结构使用最多的夹芯材料,也适合于制作游艇、赛艇、高速列车及其他高性能要求的夹层结构。 5、车载天线罩的透波性能可满足移动车辆的使用要求。特点:增益高,图象,语音清晰,数据传输可靠,整体性能优良力、驱波性能好,能设计出外形美观小巧,安装方便,性能稳定,具有良好的防振动和抗老化能力的产品。 6、天线种类:各频点基站(高、中、底增益)全向、定向天线、军用天线、无线modem橡皮天线及弹簧螺旋天线、车载吸盘天线、室内分布天线(吸顶及壁挂天线)、机车列尾天线、230MHZ数传天线及环阵天线、2.4-5.8G抛物面扩频天线、单边带天线、短波、超短波天线、四环阵天线、MMDS微波天线。 7、天线设计的灵敏度要高:几乎能收到没有被遮挡的所有卫星信号、可靠性高。设计时也要考虑到电磁兼容性(EMC)等问题。中心频率为 1570MHZ,1575MHZ,1580MHZ,2450MHZ的、主要应用于全球定位系统(GPS) 8、透波材料的技术要求是要有很高的透波率,以保证敌雷达波能尽可能多地穿过并进入夹层中的等离子体被吸收掉。这种透波材料可以使用与雷达整流罩相同的玻璃钢材料制作,现有技术下这类玻璃钢可以达到95%-99%的透波率;对于军舰和战车而言,还可以用透波材料制成夹层吸波瓦并在内部罐充等离子体达到良好的隐形目的。 9、雷达天线罩材料是天线罩研制的重要基础,没有好的天线罩材料,再好的电性能设计也不会实现。天线罩是功能性复合材料结构件,天线罩材料要满足介电性能、力学性能、三防寿命、工艺性能、重量等要求。材料 。该指标直接影响天的介电性能指标主要有介电常数ε和损耗角正切tg δ 线罩的电性能,是选择材料的主要依据。损耗角正切tg 越大,电磁波能 δ 量在穿透天线罩过程中转化为热量而损耗的能量就越多。介电常数ε越大,则电磁波在空气与天线罩壁分界面上的反射就越大,这将增加镜象波

透波复合材料

透波复合材料

1. 引言 利比亚战争中以美国为首的多国部队动用了大量先进的隐形战机和精确制导武器,如F16/F18、幻影2000、战斧式巡航导弹等,在短短几个小时内,就使得利比亚政府的通讯、交通、指挥等系统全部瘫痪。可见各类导弹在战场上发挥着重要的作用。 作为重要的透波部件,天线罩位于导弹头部,多为锥形或半球形,它既是弹体的结构件,又是无线电寻的制导系统的重要组成部分[1]。在导弹飞行过程中,它既要承受气动载荷、气动热等恶劣环境,又要作为发射和接收电磁波的通道,保证信号的正常传输,从而使导弹顺利完成制导和引爆等任务[1]。此外,为了减少导弹头部气动阻力,天线罩还必须具有合适的气动外形[1,2]。因此,天线罩能够保护导弹的制导、通讯、遥测、引爆等系统在恶劣环境条件下正常工作,是一种集承载、导流、透波、防热、耐蚀等多功能为一体的结构/功能部件[3,4]。 随着导弹飞行马赫数的不断提高,处于导弹气动力和气动热最大最高位置的天线罩需承受的温度和热冲击越来越高。新一代战术导弹的再入速度可高达几十个马赫,这使得导弹天线罩的工作环境日趋恶劣[5]。高温透波材料研究的滞后是制约导弹技术发展的瓶颈之一。因此,高马赫数导弹天线罩热透波材料必须具备良好的综合性能,归纳起来,主要有以下几点[6]: (1)力学性能优良。断裂强度和韧性高,可承受高马赫数导弹高速飞行时纵向过载和横向过载产生的剪力、弯矩和轴向力,且要具有一定的刚性,使其在受力时不易变形。 (2)介电性能优异。介电常数ε低,损耗角正切值tgδ小。通常情况下,在0.3~300GHz频率范围内,天线罩材料的适宜介电常数ε应小于4,损耗角正切tgδ在10-3数量级以下,这样才能获得较理想的透波性能和瞄准误差特性。 (3)抗热震性和耐热性好。天线罩必须承受由于气动加热引起的剧烈热冲击和高温环境,高马赫数导弹天线罩更要能承受2000oC以上的高温。 (4)经得起雨蚀、粒子蚀、辐射等恶劣环境条件。 (5)原料易得,易于加工,成本低廉等。 2. 热透波复合材料的分类 相比于纯陶瓷材料,陶瓷基复合材料的最大优势在于很高的抗热冲击性能和结构可靠性,特别适用于高超声速再入的热力载荷环境。主要有两类:二氧化硅复合材料为了大幅度提高热透波材料的抗热冲击性能,满足高速再入环境条件需求,20 世纪70 年代末至80 年代初,美国菲格福特公司 ( Philco-Ford) 和通用电器公司( General Electric) 首先开展了石英纤维增强二氧化硅热透波复合材料研究工作[7-8],发展了材料制备工艺,比较全面地评价了材

装饰材料知识大全.pdf

装饰材料知识大全 (1)室厅:铺地板或地板砖,粘贴墙壁纸。顶棚施涂料或粘贴顶面纸,做顶角线、石膏线、踢脚线,装直板塑料窗帘盒,电线埋设,装平面开关和插座。 (2)浴厕:封管,改暗管,铺地砖,墙面贴瓷砖,吊顶,装脸盆,装喷沐浴设施。 (3)厨房:铺地砖,墙面贴瓷砖,改暗管,装热水器,抽油烟机,保留原操作台及原灶具架。 不包括阳台装修和室内大件陈设。此种装饰大约每平米费用为200~400元。 普通型装饰选材 (1)室厅:铺地板或陶瓷锦砖,墙壁施涂料,装护墙板,顶棚,喷涂料设石膏板、石膏线窗帘盒,电线埋设,装平面开关、插座,装路轨管射灯架,改装双窗结构,木板门改装合成革或木板包镶门,设木条挂镜线。 (2)浴厕:封管,改暗管,装毛巾架、镜台、梳妆台、铺地砖,墙面贴瓷砖,装彩色陶瓷脸仇及防潮灯、电暖炉、排风扇。 (3)厨房:铺地砖,墙面贴瓷砖,改暗管,装热水器、抽油烟机、不锈钢灶具,改装操作台或装灶具柜,装壁橱及排风扇、类具,隔断柜橱。 (4)阳台:地面铺缸砖,护栏装饰,封窗。 豪华型装饰选材 (1)室厅:铺高级木质拼合地板或铺羊毛整体地毯,墙面贴进口壁布,吊顶,作轻钢龙骨架石膏板,设木板挂镜线,装石膏线窗帘盒,装木质护墙板,电线埋设,装护套管,装平面开关、插座,装射壁灯架、吊灯,装铝合金双窗、铝合金隔断、铝合金门、隔音墙。 (2)浴厕:封额定,改暗管,彩釉陶瓷墙面,马赛克地

面,彩色陶瓷凹式柱脚脸盆,彩色陶瓷浴缸,坐式便桶,通风设施,装不锈钢毛巾架、拖鞋架、连镜梳妆台、皂缸、卷纸盒、防潮灯、涂料吸湿顶棚、淋浴器或淋浴间铝合金门。 (3)厨房:墙面贴白釉陶瓷砖,地面铺红缸砖,装大理石操作台、铝合金架壁橱、多眼燃气灶箱、热水器、污物桶,不锈钢洗涤槽、洗碗机,防潮灯、抽油烟机、排风扇、灶柜、镀铬水龙头、铝合金间隔、PS玻璃门、铝合金门窗、餐具柜、金属网炊具挂盘。阳台与厨房统一装修。 装饰装修中常用油漆 1. 清油:主要在刷油漆之前做打底漆用。 2. 原漆:又名铅油,是由颜料与干性油混合研磨而成,多用以调腻子。 3. 调合漆:又名调和漆,分油脂漆和天然树脂漆两类。 4. 清漆:又名凡立水,分油基清漆和树脂清漆两类。品种有酯胶清漆、酚醛清漆、醇酸清漆、硝基清漆及虫胶清漆等。光泽好,成膜快,用途广。 5. 磁漆:以清漆加颜料研磨制成,常用的有酚醛磁漆和醇酸磁漆两类。 6. 防锈漆:分油性防锈漆和树脂防锈漆两类。。 7. 乳胶漆:漆膜有一定透气性和耐碱性。干燥后漆膜不起泡、不变色、不发粘,多用于内墙涂饰。对人体无毒,对环境无污染。油漆是由哪些主要成分组成的? 8. 油漆的主要成分包括如下五大部分: (1)油料:包括干性油和半干性油,是主要成膜物质之一。 (2)树脂:包括天然树脂和人造树脂,也是主要成膜物质的一部分。 (3)颜料:包括着色颜料、体质颜料和防锈颜料,具体品种相当繁多,为次要成膜物质。 (4)稀料:包括溶剂和稀释剂,用来溶解上述物质和调剂稠度,为辅助成膜物质。 (5)辅料:包括催干剂、固化剂、增塑剂、防潮剂。也

金属材料基本知识

金属材料基本知识 1、什么是变形?变形有几种形式? 构件在外力作用下,发生尺寸和形状改变的现象。变形的基本形式:有弹性变形、永久变形(塑性变形)和断裂变形三种。构件在外力作用下发生变形,外力去除后能恢复原来形状和尺寸,材料的这一特性称为弹性。这种在外力去除后能消失的变形称为弹性变形。若外力去除后,只能部分的恢复原状,还残留一部分不能消失的变形,材料的这一特性称为塑性。外力去除后不能消失而永远残留的变形,称为塑性变形或残余变形,也称永久变形。工程上,一般要求构件在正常工作时,只能发生少量弹性变形,而不能出现永久变形。但对材料进行某种加工(如弯曲、压延、锻打)时,则希望它产生永久变形。 3、什么是强度?什么是刚度?什么是韧性? 材料或构件承受外力时,抵抗塑性变形或破坏的能力称强度。钢材在较大外力作用下可能不被破坏,木材在较小外力作用下而可能会断裂,我们说钢材的强度比木材高。材料或构件承受外力时抵抗变形的能力称为刚度。刚度不仅与材料种类有关,还与构件的结构形式、尺寸等有关。比如管式空气预热器管箱与钢管省煤器组件相比,前者抗变形能力要比后者好,我们称前者的刚度强(好),后者的刚度弱(差)。刚度好的构件,在外力作用下的稳定性也好。材料抵抗冲击载荷的能力称为韧性或冲击韧性,即材料承受冲击载荷时迅速产生塑性变形的性能。锅炉承压部件所使用的材料应具有较好的韧性。 4、什么是塑性材料?什么是脆性材料? 在外力作用下,虽然产生较显著变形而不被破坏的材料,称为塑性材料。在外力作用下,发生微小变形即被破坏的材料,称为脆性材料。材料的塑性和韧性的重要性并不亚于强度。塑性和韧性差的材料,工艺性能往往很差,难以满足各种加工及安装的要求,运行中还可能发生突然的脆性破坏。这种破坏往往滑事故前兆,其危险性也就更大。脆性材料抵抗冲击载荷的能力更差。 5、什么是应力、应变和弹性模量? 材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为应力。外力为拉力时,所产生的应力为拉应力;外力为压缩力时,产生的应力为压应力。在外力作用下,单位长度材料的伸长量或缩短量,称为应变量。在一定的应力范围(弹性形变)内,材料的应力与应变量成正比,它们的比例常数称为弹性模量或弹性系数。对于一定的材料,弹性模量是常数,弹性模量越大,在一定应力下,产生的弹性变形量越小。弹性模量随温度升高而降低。转动机械的轴与叶轮,要求在转动过程中产生较小的变形,就需要选用弹性模量较大的材料。 6、什么叫应力集中? 应力集中:由于构件截面尺寸突然变化而引起应力局部增大的现象,称为应力集中。在等截面构件中,应力是均匀分布的。若构件上有孔、沟槽、凸肩、阶梯等,使截面尺寸发生突然变化时,在截面发生变化的部位,应力不再是均匀分布,在附近小范围内,应力将局部增大。应力集中的程度,可用应力集中系数来表示。应力集中系数的大小,只与构件形状和尺寸有关,与材料无关。工程上常用典型构件的应力集中系数,已通过试验确定。应力集中处的局部应力值,有时可能很大,会影响部件使用奉命,是部件损坏的重要原因之一。为防止和减小这种不利影响,应尽可能避免截面尺寸发生突然变化,构件的外形轮廓应平缓光滑,必要的孔、槽最好配置在低应力区。另外,金属材料内部或焊缝有气孔、夹渣、裂纹以及“焊不透”、“咬边”等缺陷,也会引起应力集中。 7、什么是强度极限(抗拉强度)与屈服极限? 强度极限与屈服极限是通过试验确定的。在拉伸试验过程中,应力达到某一数值后,虽然不再增加甚至略有下降,试件的应变还在继续增加,并产生明显的塑性变形,好像材料暂

各种吸波材料的比较

各种吸波材料的比较 Christopher L Holloway 沙斐翻译 一前言 最早暗室(全电波)建于50年代,用于天线测量。吸波材料由动物毛发编制而成,外涂一层碳,厚2英寸(5.08cm)。在2.4~10GHz正入射时,反射系数为-20dB。60年代,以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代,正入射时反射系数为-40dB。 目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究,60年代才有产品。正入射时的反射系数为-60dB。然而可使用的频率围较高,要求锥体的厚度(尖顶到基座)至少是几个波长。 电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。由于锥体的厚度大于波长,锥体的周边反射入射波。波在相邻的锥体间不断的反射,再反射很多次。每次反射时总有一部分波被锥体吸收。因此,仅有小部分抵达锥体基座。基座吸收后到达金属板,金属板反射后又进入锥体,再通过多重反射和吸收。最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。 电-厚锥体的最佳性能的获得,依靠锥体渗碳加载的调节,要求碳负载足够小,以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多,但渗碳加载又要足够大,以便充分吸收进入锥体的波的能量。 半电波暗室最早用于70年代,作为开阔场地的替代场地,测量辐射发射。频率围为30-1000MHz。但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3-6英尺(0.91-1.83m)。显然在30MHz的频率上,厚度不可能是几个波长。因此暗室的频率围被限制在90-1000MHz。 30-90MHz频段的吸波材料开发缓慢,因为无法预测和测量电-薄吸波材料(即厚度 <1 4 λ)的性能,只能安装上以后,测量暗室特性来判定。直到80年代中期,计算和测量技 术发展以后,对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。【4】-【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。【7】-【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。 在整个30-1000MHz的频段都要获得小的反射率,则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型,它们在高频段是电-厚模型,但在低频段则是电-薄形材料。电波入射到电-薄型吸波材料上时,它们并不在乎吸波材料的实际几何形状是锥型还是楔型。相反,它们的行为就象照射到一固体媒质上,该媒质的有效ε和μ随进入媒质的距离而变化。注意这是有效ε和有效μ和构成吸波材料的实际ε和μ是不同的。 最佳的吸波材料提供了从空气阻抗到吸波材料基座的波阻抗的逐渐过渡。正确的渗碳加载可使大部分入射波穿透锥或楔,并在通过基座时被吸收。更进一步调节渗碳可以使入射波被锥或楔反射的那一部分和从金属板反射后从吸波材料中透出来的那一部分那互相抵消,这种抵消可以获得非常小的反射率。显然只能发生在较窄的频率围。一般说来渗碳加载对电-厚和电-薄材料的要不同的,【6】因此对于工作频率在30-1000MHz的小型宽带吸波材料(锥或楔型),渗碳加载既要考虑高频时的电-厚,又要考虑低频时的电-薄情况。这是极富于挑战性的。 60年代初期日本开发了电-薄型铁氧体瓦作为聚氨酯锥型和楔型的替代物。由于瓦的吸

(完整版)金属材料常识简介

金属材料常识简介 一、钢: 1. 钢与铁的区别主要在含碳量上,一般含碳量在 2.11%以下的铁碳合金称为钢; 一般含碳量在2.11%以上的铁碳合金称为铁。 2. 钢的分类:按照化学成分分为碳素钢、中低合金钢、高合金钢。按冶炼工艺分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、感应炉钢、电渣炉钢等。按脱氧程度分为镇静钢(脱氧完全的钢)、半镇静钢(脱氧较完全的钢)、沸腾钢(脱氧不完全的钢) 按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。结构钢用于制造工程结构和机械零件。工程结构用钢一般属于低碳钢范围内,在轧制或正火状态下使用,很少进行热处理,适用于焊接。机械零件用钢大多需要进行热处理。 二、碳素钢 1碳素钢分类按碳的质量分数又可分为低碳钢(V 0.25%);中碳钢(= 0.25% ?0.60%);高碳钢(>0.60%)。 按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数分普通质量钢;优质钢;高级优质钢。 普通质量钢又分为只保证化学成分不保证机械性能的和只保证机械性能不保证化学成分的两种。 2 、钢的编号 (1)普通碳素结构钢碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点屈字的汉语 拼音字母、屈服极限数值、质量等级符号及脱氧方法符号四个部分按顺序组成。 牌号中Q表示“屈” ;A、B、C、D表示质量等级,它反映了碳素钢结构中 有害杂质(S、P)质量分数的多少,(C、D)级硫、磷质量分数最低、质量好, 可作重要焊接结构件。例如Q235AF,即表示屈服点为235N/mm2、A等级质量 的沸腾钢。D级质量最好,A级最差。 普通碳素结构钢的硫、磷含量较多,但由于冶炼容易,工艺性好,价格便宜,在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结构件的要求,因此用量很大,约占钢材总量的70%。

关于吸波材料的市场分析报告

关于吸波材料的市场分析报告 一、引言 随着现代科学技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场,飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在医院,移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此,治理电磁污染,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的一大课题。 在日益重要的隐身和电磁兼容(EMC)技术中,电磁波吸收材料的作用和地位十分突出,已成为现代军事中电子对抗的法宝和“秘密武器”,其工程应用主要在以下几个方面:隐身技术、改善整机性能、安全保护、微波暗室。此外,在手机外壳,微波行业也是应用非常广泛。 二、情况介绍 随着电子技术的飞速发展,电子产品正迅速向节能化、智能化、信息化、多系统、多功能及娱乐性等多元化方向发展。这些拥有各种个性化娱乐功能的电子产品的普及,在很大程度上丰富了人们的物质生活需要;但与此同时,也不可避免地带来了一些问题,尤其是电磁兼容(EMC)问题。电磁兼容问题的存在,往往使电子、电气设备或系统不能正常工作,性能降低,甚至受到损坏。为解决这些问题,全球各地区基本都设置了与电磁兼容相关的市场准入认证,用以保护本地区的电磁环境,如:北美的FCC、NEBC认证,欧盟的CE认证,日本的VCCEI认证,澳洲的C-TICK认证,台湾地区的BSMI认证,中国的3C认证等。 此外,由于消费类电子产品集成的功能越来越多,以手机为例,目前市场上一部智能手机,往往同时集成有GSM移动通信、蓝牙、Wi-Fi、摄像头等,另外还具有MP3、MP4等多媒体功能,,这使得手机的工作频率越来越高,系统内部各个子模块之间的互相干扰也变得很突出。 另外,目前国内外吸波涂料民用频段的应用还是空白点,(军用频段吸波涂料的应用美国、法国有先例)利用吸波原理的民用系列产品我们是首创,胶板类的吸波材料可以加工卷材是国内首创,吸波材料、吸波涂料的核心技术是材料的配伍,生产工艺简单,加工设备都是通用设备,一次性投资少。 吸波材料在手机电磁兼容设计中的应用 手机在工作时,会不断往外发射电磁波,最大功率可以达到2w,这对周围环境的影响是很大的。比如,在手机通话的过程中,如果与固定电话距离较近,且固定电话也在通话,那么,我们经常会在固定电话的手柄中听到“滋滋滋”的声音,

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