基于VARI工艺的吸波复合材料制备与性能研究Prepararion and properties of VARI processed microwave absorbing composites
蔡海硕1,姚正军1,2,3,周金堂1,2,3,张雪霏1,魏波1
摘要(Abstract):
通过真空辅助树脂灌注工艺(VARI)制备了以羰基铁粉(CIPs)/玻璃纤维(GFs)/环氧树脂(EP)为吸波层、碳纤维(CFs)/EP为反射层的结构型吸波复合材料。通过考察工艺窗口温度、CIPs与EP质量比(mCIPs/mEP)、搅拌时间和酒精含量{mC2H5OH/m(CIPs+EP)}4个因素对树脂体系黏度、可操作时间、凝胶时间的影响,采用L9(34)正交试验对VARI制备以上复合材料的工艺条件进行优化,结果表明:最优VARI工艺条件为工艺窗口温度35℃、mCIPs/mEP为1.5:1、搅拌时间为30 min和酒精含量为5%。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和矢量网络分析仪(VNA)等现代分析技术对其化学组成、微观形貌、吸波性能进行了表征。结果表明:CIPs并未与EP形成新的结合键。CIPs颗粒呈球状,粒径为3~5 μm,且CIPs颗粒均匀的分散于吸波层中,当mCIPs/mEP为2:1、厚度为2.5 mm的CIPs/GFs/CFs/EP复合板材在11.6 GHz处的反射损耗最大为-26.5 dB,反射损耗小于-10 dB的频宽可达3.6 GHz,具有良好的吸波性能。
关键词(KeyWords): VARI;羰基铁粉;环氧树脂;结构型吸波材料;吸波性能
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51672129);中央高校基本科研业务费专项资金(NS2017036);南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20170610)。
作者(Author): 蔡海硕1,姚正军1,2,3,周金堂1,2,3,张雪霏1,魏波1
DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2019.02.026