本书介绍了雷达波吸收材料设计中,通过调整吸波材料电磁参数的匹配性提高吸波强度,在透波基础上提高电磁参数虚部实现宽频带吸收的基本方法,采用干涉、吸收和反射作用分析说明材料的反射衰减曲线。此外,还介绍了雷达波损耗吸收产生机理、常见吸收剂电磁参数特性和吸收剂形状、核壳结构、掺杂对吸收剂性能的影响等吸收剂研究中一些基本问题的相关研究成果。本书可供科研人员以及高等院校师生使用,可为从事雷达波吸收材料及微波吸收
材料的设计、开发与研究者提供参考。This book mainly introduces the fundamental design of radar waves absorbing materials:1)improving the intensity of absorbance by adjusting the compatibility of absorbing materials'electromagnetic parameters;2)general methods for enhancing the imaginary part of electromagnetic parameters to achieve broadband absorbance based wave transmission;3)analyzing interference,absorbance and reflection to explain the reflection attenuation curve of materials.In addition,the text also summarizes:1)the mechanism of radar waves'loss,absorption,and generation;2)the characteristics of electromagnetic parameters for common absorbers;3)the impact of absorbers'geometry,core-shell structure,and doping on their performance,and other related problems and research results in the study of radar absorbers.This book could be used as a reference for researchers,as well as faculties and graduate students,to study the design and development of radar wave and microwave absorbing materials.
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第1章 雷达散射截面与隐身技术11.1 雷达探测原理11.1.1 雷达工作原理1
1.1.2 雷达工作波段3
1.1.3 雷达探测特性3
1.2 雷达隐身技术51.2.1 雷达隐身技术简介5
1.2.2 雷达波吸收材料的设计要求7
1.2.3 国外吸波材料的历史回顾8
参考文献12
第2章 吸波材料基本原理142.1 电磁波与材料相互作用142.1.1 材料电磁特性参数14
2.1.2 材料对电磁波的反射、吸收和干涉16
2.1.3 不同材料的界面反射系数、衰减因子20
2.2 等效电路与传输线理论252.2.1 传输线理论25
2.2.2 复介电常数的物理机制28
2.3 吸收损耗机理的探讨302.3.1 极化损耗与磁损耗31
2.3.2 微纳米吸收剂作用机理33
2.3.3 复合材料导电机理37
2.4 影响电磁参数的因素与作用原理422.4.1 吸收剂的种类、电导率与形状43
2.4.2 复合效应与渗流阈值54
2.4.3 等效媒质理论与强扰动理论56
2.5 炭黑、碳化硅及其共混吸波性能602.5.1 几种碳材料的电磁参数61
2.5.2 炭黑浓度对吸波效果的影响67
2.5.3 SiC浓度对吸波效果的影响68
2.5.4 混合吸收剂对电磁参数的影响71
2.5.5 L-CB与SiC混合模拟吸波性能74
2.5.6 材料的导电性能76
2.5.7 吸收剂在涂料涂层中的分散性78
2.5.8 涂层实测吸波性能79
参考文献81
第3章 单层吸波材料基本规律863.1 雷达波吸收材料的性能指标86
3.2 单层介电材料的阻抗匹配与展频效应873.2.1 单层纯介电材料的匹配条件88
3.2.2 介电材料Cole-Cole图95
3.3 磁性吸波材料的匹配与强化透吸作用993.3.1 磁性吸波材料的Cole-Cole图99
3.3.2 磁性吸波材料的特殊性101
3.3.3 羰基铁磁性吸波材料分析102
3.4 单层吸波材料吸收规律分析1053.4.1 干涉、吸收共同作用105
3.4.2 反射衰减吸收峰的分析106
3.4.3 多吸收峰的产生107
3.4.4 厚度对干涉与吸收的影响109
3.5 典型单层吸波材料的解析1143.5.1 干涉吸收为主的吸波材料114
3.5.2 损耗吸收为主的吸波材料117
参考文献119
第4章 吸收剂微观结构对复合材料电磁参数的影响1214.1 等效电磁参数的计算方法1214.1.1 等效媒质理论121
4.1.2 修正EMT公式123
4.2 颗粒形状对复合体系电磁参数的影响1254.2.1 颗粒形状对复合体系介电常数的影响125
4.2.2 颗粒形状对复合体系渗流阈值的影响128
4.3 颗粒核壳结构对电磁参数的影响1304.3.1 核壳模型的建立130
4.3.2 核壳结构对电磁参数的影响133
4.4 界面效应对电磁参数的影响1354.4.1 含界面相等效介电模型的建立136
4.4.2 理论结果与实验数据比较137
4.4.3 界面效应对介电常数的影响分析138
4.4.4 界面效应对吸波性能的影响140
参考文献142
第5章 稀土掺杂铁氧体的制备及电磁特性1455.1 电磁参数及吸波性能的测定方法1465.1.1 电磁参数的测试方法146
5.1.2 吸波涂层反射率测试147
5.2 NiNdxFe2-xO4的制备及电磁性能1485.2.1 NiNdxFe2-xO4样品制备148
5.2.2 NiNdxFe2-xO4晶体结构与形貌148
5.2.3 钕离子掺杂量对电磁参数的影响150
5.2.4 NiNdxFe2-xO4的吸波性能分析153
5.3 NiLaxFe2-xO4的制备及电磁性能1565.3.1 NiLaxFe2-xO4样品制备156
5.3.2 NiLaxFe2-xO4晶体结构与形貌156
5.3.3 镧离子掺杂量对电磁参数的影响157
5.3.4 NiLaxFe2-xO4的吸波性能分析160
5.4 Sr1-xLaxFe12-xCoxO19的制备及电磁性能1625.4.1 La-Co掺杂M型锶铁氧体样品制备162
5.4.2 La-Co掺杂M型锶铁氧体的晶体结构与形貌163
5.4.3 La-Co掺杂M型锶铁氧体电磁参数与吸波性能166
5.5 Sr1-xNdxFe12-xCoxO19的制备及电磁性能1685.5.1 Nd-Co掺杂M型锶铁氧体样品制备168
5.5.2 Nd-Co掺杂M型锶铁氧体晶体结构和形貌169
5.5.3 Nd-Co取代M型锶铁氧体电磁参数与吸波性能170
5.5.4 吸波涂层的性能173
参考文献175
第6章 MOCVD制备铁氧体@羰基铁核壳粉体1776.1 NiFe2O4@α-Fe粉体的制备与电磁性能1776.1.1 NiFe2O4@α-Fe样品的制备177
6.1.2 工艺条件对NiFe2O4@α-Fe核壳粉体微观结构的影响178
6.1.3 工艺条件对NiFe2O4@α-Fe核壳粉体电磁参数和吸波性能的影响184
6.2 锶铁氧体@羰基铁核壳粉体的制备及电磁性能1896.2.1 SrFe12O19@α-Fe样品的制备189
6.2.2 工艺条件对SrFe12O19@α-Fe样品微观形貌的影响189
6.2.3 工艺条件对SrFe12O19@α-Fe样品电磁参数和吸波性能的影响193
6.3 化学气相沉积法制备羰基铁包覆Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O191986.3.1 Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19@α-Fe样品制备方法198
6.3.2 羰基铁包覆Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19晶体微结构199
6.3.3 羰基铁包覆Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19电磁参数和吸波性能的影响202
6.3.4 球磨法制备羰基铁/Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19的电磁参数和吸波性能205
6.3.5 羰基铁包覆Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19吸波涂层的制备208
参考文献209
第7章 雷达吸波材料设计实例与吸波性能2117.1 雷达波吸收材料的设计与优化方法2127.1.1 雷达波吸收材料的设计方法212
7.1.2 雷达波吸收材料优化方法213
7.1.3 多层吸收材料的设计思想215
7.2 单层吸波材料优化设计2197.2.1 非磁性材料吸波材料的设计219
7.2.2 磁性波材料电磁参数设计225
7.3 硬质聚氨酯基泡沫吸波材料2277.3.1 硬质聚氨酯基炭黑泡沫吸波材料228
7.3.2 硬质聚氨酯基碳纳米管泡沫吸波材料230
7.3.3 硬质聚氨酯基羰基铁泡沫吸波材料232
7.4 软质聚氨酯基泡沫吸波材料2357.4.1 聚氨酯基炭黑泡沫吸波材料236
7.4.2 聚氨酯基碳纳米管泡沫吸波材料237
7.4.3 聚氨酯基羰基铁泡沫吸波材料238
7.4.4 聚氨酯基炭黑-羰基铁泡沫吸波材料240
7.5 铁氧体双层吸波材料的涂层优化2417.5.1 铁氧体/羰基铁复合吸波材料的基本特性242
7.5.2 铁氧体/羰基铁复合吸波材料层厚度的优化246
7.5.3 铁氧体/炭黑复合吸波材料的涂层优化246
7.6 基于遗传算法的多层吸波材料优化设计2517.6.1 优化设计思路252
7.6.2 多层吸波涂层优化253
7.6.3 优化计算结果253
7.6.4 双层复合涂层制备及表征254
参考文献256
内容简介260
文后插图0