1. 研究目的与意义(文献综述)
随着光电技术的发展,电磁波被广泛应用到各种防空探测设备当中,促使防空雷达构成了体制多样,信号复杂的监测网络。现代战争中,空中电磁信号高达几十万至几百万脉冲/秒,频率从微波波段遍布红外、可见光波段[1]。在这样的电磁环境下进行作战,就要求飞行器具有优秀的隐身性能,即通过缩减控制飞行器各种特征信号,如雷达散射特征,红外辐射特征,可见光、声波特征。减低其可探测性,使其难以被发现,识别和攻击,因此隐身技术能够有效的提高飞行器的生存与战斗能力。目前,雷达仍为最主要的探测手段,雷达通过收发电磁波来收集被探测目标的位置,大小等数据[2],因此,对于飞行器而言,如何有效降低雷达波的散射截面(rcs)就成为了对雷达隐身技术的关键所在。雷达隐身技术主要包括外形技术、材料技术、电子干扰技术等,其中雷达吸波材料是实现武器隐身的物质基础,拥有不改变飞行器的外形,气动特性[3]的优点,是实现隐身技术的重要途径之一。雷达吸波材料是能吸收、衰减入射的电磁波,并使电磁能转换成热能或其他形式的能量消耗掉,或使电磁波因干涉而消失的一类功能材料[4],通过使用这类材料使得飞行器的电磁波反射减小达到隐身的效果。
吸波材料种类繁多,按材料对电磁波的损耗机制可分为电损耗型和磁损耗型两类,而电损耗型又可细分为电阻损耗型和介电损耗型[5]。电阻损耗型材料主要通过与电场的相互作用吸收电磁波,电磁能大部分衰减在材料的电阻上,如炭黑、石墨、碳纳米管、导电高聚物[6]等均属于电阻型;介电损耗型材料主要通过介质的电子极化、分子极化或界面极化等效应吸收电磁波,钛酸钡、碳化硅、氮化硅等就是其中的典型代表;而磁损耗型材料主要靠磁滞损耗、畴壁共振损耗、铁磁共振损耗及涡流损耗等多种机制来吸收和衰减电磁波,这类材料主要有铁氧体、羰基铁、超细金属粉、多晶铁纤维[7]等。
而随着雷达吸波材料的迅速发展,出现了纳米吸波材料、多晶铁纤维吸波材料、手征吸波材料和导电高聚物吸波材料[8]等新型雷达吸波材料。相较于传统的羰基铁粉、超细铁粉等吸波材料所面临的密度大、吸收弱、带宽窄等缺点,新型吸波材料可以满足更为严格的“质量轻、厚度薄、频带宽、吸收强”的需求。其中纳米金属与合金吸波材料具有比表面积大,颗粒表面原子较多[9]等优点。由于具有高的微波磁损耗,纳米晶材料属于吸收损耗型吸波材料。并可通过特殊的微观结构设计实现对其微波磁导率和微波介电常数的调节,有望满足新 型吸波材料的设计要求。因此,研究磁性纳米晶吸波材料有重要的意义。合金的吸波效果往往要更优于单金属,这是由于多组分对电磁参数的改善作用以及各组分吸波性能的优化组合。在各种磁性合金中feco合金具有较高的饱和磁化强度,磁导率,居里温度[10,11],同时foco还拥有良好的软磁性能[12],被广泛应用于吸波材料当中。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
由于feco吸波剂在高温环境下工作时会产生晶粒长大,电磁性能恶化的现象,这些变化会使静磁性能,复磁导率受到较大影响,从而降低吸波性能。人们对于晶粒尺寸和静磁性能的研究已提出了理论解释,而本课题将研究feco吸波剂在不同温度下微观的物理变化对动态电磁参数的影响并探究其中的规律。
通过对不同温度热处理后的样品进行xrd表征比较,分析在热处理过程中feco吸波剂的晶粒尺寸的变化规律,联系对应样品测得的动态电磁参数综合分析导致动态电磁参数变化的内在机理。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解吸波隐身材料的发展现状,针对现存问题提出实验方案并对其可行性进行调研和讨论,完成开题报告。
第4-6周:学习纳米晶feco雷达吸波剂制备及电磁参数测试方法。
第7-10周:研究纳米晶feco雷达吸波剂电磁参数随温度的变化趋势。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 黄汪洋. 飞机雷达隐身技术[j]. 洪都科技.1991:45-8.
[2] 汤明硕. 防空雷达应用现状及未来发展趋势[j]. 中国设备工程. 2019:185-7.
[3] 白天, 王秀兰. 隐身材料的现状及发展趋势[j]. 宇航材料工艺. 2015;45:8-10 6.
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。