在現(xiàn)代化信息戰(zhàn)爭(zhēng)中,探測(cè)與反探測(cè)技術(shù)成為制勝的關(guān)鍵因素。羰基Fe粉具有較高的磁導(dǎo)率和磁損耗,能夠有效吸收電磁波,降低目標(biāo)被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的幾率。但存在低頻吸波性能差、居里溫度不夠高、抗氧化性能差等不足。磁性吸收劑的體系組分、顆粒結(jié)構(gòu)、形貌尺寸以及晶體結(jié)構(gòu)是影響電磁性能、吸波性能和耐高溫性能的重要因素。通過(guò)選擇適當(dāng)制備工藝,探究各因素對(duì)吸收劑性能的影響規(guī)律,可獲取低頻吸波性能和抗氧化性能較好的吸收劑。本文針對(duì)羰基Fe粉存在的問(wèn)題,以高飽和磁化強(qiáng)度的FeCo合金作為研究體系,通過(guò)機(jī)械合金化法制備FeCo合金,并通過(guò)機(jī)械研磨法獲取片狀化形貌。首先研究了機(jī)械合金化過(guò)程,經(jīng)過(guò)20h的球磨,原料Fe、Co粉形成納米晶結(jié)構(gòu)合金,產(chǎn)物呈不規(guī)則塊狀。通過(guò)機(jī)械合金化法,制備出不同Co摻雜量的Fe_((1-x))Co_x吸收劑,對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了電磁參數(shù)的測(cè)試,得出以下結(jié)論:隨著Co含量的提高,吸收劑的介電常數(shù)實(shí)部緩慢增大;復(fù)磁導(dǎo)率實(shí)部和虛部在Co含量為30%以下時(shí)較高,其后逐漸降低。隨著Co含量的提高,低頻吸波性能先升高后降低,當(dāng)Co含量為30%低頻吸波性能較好。采用DSC測(cè)量合金微粉的居里溫度,發(fā)現(xiàn)隨Co含量的提高,吸收劑的居里溫度先升高后降低,Fe_(0.7)Co_(0.3)合金相比于未摻雜的羰基Fe粉,居里溫度提高了214oC,可在更高溫度下使用。通過(guò)機(jī)械研磨過(guò)程獲取扁平化顆粒,厚度方向尺寸在1μm以下。扁平化程度的增大使得磁性吸收劑突破Snoek極限的限制,復(fù)磁導(dǎo)率獲得提升。機(jī)械研磨36h之后,磁導(dǎo)率實(shí)部在1GHz由原料Fe粉的3.5提升至4.5,磁導(dǎo)率虛部由1提升至2.3。但顆粒的片狀化形貌也提高了FeCo微粉在石蠟基體中的接觸概率,容易形成導(dǎo)電通道,使介電常數(shù)升高,當(dāng)球磨48h時(shí),復(fù)介電常數(shù)驟增。機(jī)械研磨后吸收劑的吸收峰向低頻移動(dòng),低頻吸波性能得到明顯改善,當(dāng)球磨時(shí)間為36h時(shí),吸收劑的低頻吸波性能較好�？紤]電磁參數(shù)和吸波性能的兩方面的變化,選擇36h作為機(jī)械研磨的時(shí)間。針對(duì)FeCo吸收劑的抗氧化性能差,采用St?ber法對(duì)球磨后的片狀吸收劑進(jìn)行SiO_2包覆改性,可以有效提高吸收劑的抗氧化性能。同時(shí)能夠在對(duì)磁導(dǎo)率影響較小的情況下,大幅降低介電常數(shù)。通過(guò)改變包覆反應(yīng)中硅源TEOS的加入量,可以控制SiO_2層的厚度,進(jìn)而調(diào)控電磁參數(shù)。當(dāng)包覆反應(yīng)中Si和Fe的摩爾比為1:8時(shí),吸收劑的復(fù)介電常數(shù)實(shí)部由未包覆前的33降低至16,虛部降至0.5左右;復(fù)磁導(dǎo)率降低的幅度較小。包覆改性后,吸收劑的吸波峰向高頻移動(dòng),在1~6.8GHz的吸波性能略有降低,但在6.8~10GHz范圍內(nèi)得到改善。相比于羰基鐵粉,包覆后吸收劑的低頻吸波性能仍有明顯的提升。此外,合金/SiO_2核-殼結(jié)構(gòu)的形成顯著改善了FeCo吸收劑的抗氧化性能,氧化增重的起始溫度最高提升了95℃。
【學(xué)位單位】：國(guó)防科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：E86;TB34
【部分圖文】：

低[1]。隱身技術(shù)源于二戰(zhàn)期間，最早用于航空領(lǐng)域，在 20 世紀(jì) 50 年代，美國(guó)等國(guó)家陸續(xù)將隱身技術(shù)用于多種型號(hào)的偵察機(jī)。60 年代洛克希德公司研制出第一架真正意義上的隱形飛機(jī) SR-71“黑鳥(niǎo)”（圖 1.1（a）），隱身技術(shù)進(jìn)入全面發(fā)展時(shí)期。80 年代以后隱身技術(shù)進(jìn)入了深化研究和廣泛應(yīng)用階段[2]。隱身技術(shù)包括雷達(dá)隱身、可見(jiàn)光隱身、紅外隱身、激光隱身以及聲波隱身等內(nèi)容。雷達(dá)具有全天候作業(yè)、作用距離長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于軍事偵察，因此雷達(dá)隱身技術(shù)是當(dāng)前最主要的隱身技術(shù)之一。雷達(dá)隱身技術(shù)的本質(zhì)是降低目標(biāo)的雷達(dá)散射截面（RCS, radar cross section），主要途徑有兩條[3]：一是設(shè)計(jì)目標(biāo)的外形和結(jié)構(gòu)；二是采用雷達(dá)吸波材料（RAM，radar absorbing materials）吸收、衰減入射電磁波，減弱反射波。其中，通過(guò)設(shè)計(jì)目標(biāo)的外形結(jié)構(gòu)能夠減小 RCS，但會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性，并且在諸如機(jī)翼前后緣、進(jìn)氣道和雷達(dá)艙等部位，外形設(shè)計(jì)方法受限。因此，在這些特殊部位需采用 RAM 來(lái)降低 RCS，如 F-117A 隱形轟炸機(jī)便采用了外形設(shè)計(jì)與 RAM 兩種手段相結(jié)合（圖 1.1（b））。RAM 作為雷達(dá)隱身技術(shù)的關(guān)鍵，在各國(guó)軍事研究領(lǐng)域占據(jù)重要地位。

0mE 0sinmmDE 獲得介電儲(chǔ)能密度 W 和介電損耗功率密度 P 的表達(dá)式2012mW E儲(chǔ)，電20 mP f E耗，電類(lèi)似，復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部ε'和虛部ε"分別表示了介電體電損耗角正切 tan δε為：tan 為每周期損耗的電場(chǎng)能量與存儲(chǔ)的能量之比，tan δε越。吸波材料模型

目前鐵氧體吸收劑的不足之處為居里溫度過(guò)低、密度太大、磁導(dǎo)率較低等。圖 1.3 六角鐵氧體 SEM 形貌圖1.3.2 多晶鐵纖維多晶鐵纖維對(duì)電磁波的損耗包括磁滯損耗、渦流損耗，同時(shí)還存在介電損耗，其作為吸收劑的相關(guān)研究較早，發(fā)展較成熟。多晶鐵纖維的制備包括物理方法（如熔抽法、拉拔法及切削法等[23]）和化學(xué)方法（模板法[24]、還原法[25]和沉積法[26-30]等）。相比較而言，化學(xué)法所制備的纖維尺寸更小，能較好的控制長(zhǎng)徑比例，因此用作吸收劑的多晶鐵纖維一般是由化學(xué)法所制備，其形貌如圖 1.4 所示。圖 1.4 多晶鐵纖維 SEM 形貌圖賀君等[31]對(duì)溶膠凝膠法制備的鐵纖維在空氣氣氛中進(jìn)行表面氧化改性，制備了表面包覆氧化物、呈復(fù)合結(jié)構(gòu)的多晶鐵纖維，并研究了其吸波性能。研究表明，在空氣氣氛中，300oC 氧化后鐵纖維表面形成了均勻的鐵氧化物，有效減小了復(fù)介電常數(shù)，同時(shí)復(fù)磁導(dǎo)率實(shí)部和虛部均保持較高的值。包覆 20%氧化物的鐵纖維吸波性能較好，在 8~18GHz 頻段內(nèi)反射率低于-10dB 的頻帶寬度達(dá)到 4.5GHz，吸收峰值達(dá)到-25.38dB。多晶鐵纖維密度較小，居里溫度較高，具有較好的高頻磁導(dǎo)率，吸收頻帶寬；但由于多晶鐵纖維導(dǎo)電性好，且具有纖維形貌，因此在基體中極易
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本文編號(hào)：2857085