论文摘要：含碳纤维格栅结构吸波复合材料实验研究

高性能碳纤维的出现提供了可代替金属作为主承力构件的结构材料，结构吸波复合材料也随之得到了快速的发展。普通碳纤维的电阻率较低，是雷达波的强反射体，近年来兴起的针对碳纤维各种处理方法因为成本高、工艺复杂等限制了碳纤维在吸波材料方面的应用。研究表明，将金属电路模拟结构应用于吸波材料，可以提高材料的吸波能力。使用碳纤维代替电路模拟材料中的金属格栅，制备一种不仅强度高、吸波性能优异并且成本低廉的吸波材料是本文研究的目标。本文模仿电路模拟材料中金属栅的排布方式，以连续碳纤维制作了碳纤维FSS结构，并辅以玻璃纤维布作为增强材料，环氧树脂为基体，制备了含方格形、正三角形和六边形碳纤维FSS结构的吸波材料，研究了FSS结构的结构形式，几何尺寸、在吸波材料中的位置和碳纤维含量等因素对材料吸波性能的影响，首次探讨了不同形式的碳纤维FSS结构组合形式对吸波复合材料的影响，并初步分析了不同形式碳纤维FSS结构的吸波机理。结果表明：在不加任何吸波剂的情况下，含碳纤维FSS结构的材料具有独特的吸波性能。碳纤维结构尺寸、在吸波材料中的位置均对材料的吸波性能有不同程度的影响，含两层碳纤维结构材料的吸波性能要优于含单层碳纤维结构的复合材料。含单层方格形碳纤维结构的6K4在9.4～14.6GHz范围内有低于-10dB的反射率，带宽达5.2GHz，最大吸收峰为-32.25dB，含两层碳纤维结构材料6K4+1在9.5～18GHz的频带范围内有低于-10dB的反射率，带宽达8.5GHz，最大吸收峰为-21dB，在所有试样中吸波性能较好。