吳文檉 孫悅 江鈴玲 王舟欣 曹龍飛

摘 要：介電常數(shù)控制是介電型吸收劑研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而介電常數(shù)頻散效應(yīng)的控制是寬頻帶吸收所必須追求的目標(biāo)。但迄今為止，人們對上述幾種對復(fù)合材料的電磁特性變化規(guī)律、特點(diǎn)等缺乏統(tǒng)一、清楚的認(rèn)識。對介電常數(shù)頻散特性的研究對尋找寬頻帶質(zhì)量輕的吸波材料有重要意義。本研究報(bào)告金屬材料介電型吸波材料的吸波性能進(jìn)行簡單介紹，以及從理論上對各種材料對應(yīng)的頻散特性進(jìn)行研究分析并，找到相對理想的材料。金屬材料的介電常數(shù)基本上可以連續(xù)調(diào)節(jié)、具有比較好雷達(dá)波吸收特性。

關(guān)鍵詞：金屬材料；介電性能；頻響特性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.130

0 概述

隱身技術(shù)是一種通過控制和降低武器系統(tǒng)的特征信號，使其難以被探測、發(fā)現(xiàn)、識別、跟蹤和攻擊的技術(shù)。根據(jù)探測技術(shù)可分為雷達(dá)隱身、紅外隱身、聲波隱身、可見光（視頻）及復(fù)合隱身技術(shù)等。但由于現(xiàn)代及未來戰(zhàn)爭中，雷達(dá)是探測目標(biāo)最可靠的手段，且其使用比例超過了60%以上，因此隱身技術(shù)的研究以目標(biāo)的雷達(dá)特征信號為重點(diǎn)，同時(shí)展開紅外、激光等其它特征信號控制的研究工作，最后向多功能、高性能的隱身方向發(fā)展[1]。目前，世界發(fā)達(dá)國家正在積極開展新型隱身材料和隱身機(jī)理的探索和研究，以適應(yīng)未來戰(zhàn)場對隱身材料的更高要求。作為一個(gè)軍事大國，我國更應(yīng)該大力發(fā)展隱身材料。

1 試驗(yàn)方法

（1）片層花狀鈷顆粒制備原理：片層花狀鈷顆粒是在強(qiáng)堿液相環(huán)境中，利用水合肼還原絡(luò)合態(tài)鈷離子制備而成的，其中絡(luò)合劑為酒石酸鉀鈉，具有絡(luò)合鈷離子，減緩反應(yīng)速率的作用。水合肼還原絡(luò)合態(tài)鈷離子的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

Co2++n（C4O6H4）2-?[Co（C4H6O4）]n2-2n

[Co（C4O6H4）]n2-2n+3N2H4→[Co（N2H4）]2++n（C4O6H4）2+

[Co（N2H4）3]2++N2H4+OH-→Co↓+N2↑+H2↑+NH3↑+H2O

（2）片層花狀鈷顆粒制備原料及設(shè)備。原料：硫酸鈷，酒石酸鉀鈉，氫氧化鈉（NaOH）、十六烷基三甲基溴化銨（簡稱CTAB）、水合肼（N2H4·H2O）、無水乙醇。以上原料均為分析純。

設(shè)備：機(jī)械攪拌器、超聲波反應(yīng)器、超聲波清洗器、真空干燥箱。

（3）反應(yīng)現(xiàn)象：在液相還原反應(yīng)早期，反應(yīng)液中具有相對較高的反應(yīng)物濃度，促使還原鈷原子通過均勻形核生成大量納米鈷顆粒。在高的表面能作用下，納米鈷顆粒因相碰而迅速形成許多顆粒團(tuán)聚體。由于早期鈷顆粒晶型的不完整性，納米鈷顆粒表面不同處的表面能差異不大，使得鈷顆粒表面不同處的表面能差在納米鈷顆粒堆積形成團(tuán)聚體的過程中難以明顯起到擇優(yōu)排列的作用[12]。因此，團(tuán)聚體主要是由納米鈷顆粒的簡單幾何堆積而成，使得團(tuán)聚體中各納米鈷顆粒的晶體學(xué)空間取向不一。在反應(yīng)后期，還原的鈷原子主要是在已有的鈷顆粒團(tuán)聚體上沉積，使團(tuán)聚體中各納米鈷顆粒逐漸緊密連接并長大。因此，當(dāng)液相中還原鈷原子在納米鈷顆粒團(tuán)聚體表面沉積速率較低（受鈷原子還原速率、擴(kuò)散速率和表面吸附等因素控制時(shí)，鈷原子有足夠的時(shí)間實(shí)現(xiàn)低能態(tài)堆積，使團(tuán)聚體中各納米鈷顆粒各自以具有較低表面能的密排晶面為表面生長。室溫下，密排六方金屬鈷為穩(wěn)定相，當(dāng)鈷顆粒生長條件接近平衡態(tài)時(shí)，團(tuán)聚體中各納米鈷顆粒應(yīng)各自以密排六方晶型所具有的低表面能密排晶面（0001）為表面而長大，從而形成由空間取向不同、以密排六方（0001）面作為平展面的納米片組裝而成、且以密排六方晶型為主的片層花狀鈷顆粒。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

利用自由空間反射法去測試復(fù)合材料在4～18GHZ的反射系數(shù)，再算其介電常數(shù)，測試條件為電磁波垂直入射，背襯為3mm厚的鋁板。

3 結(jié)論

經(jīng)過以上對兩種金屬材料的頻率與介電常數(shù)實(shí)部的對比，我們不難發(fā)現(xiàn)，花狀鈷在5Ghz，10Ghz時(shí)對2Ghz時(shí)介電常數(shù)實(shí)部的倍數(shù)高于花狀鈷和超細(xì)鎳粉的介電常數(shù)的倍數(shù)，因此，我們認(rèn)為，在這兩種材料的狀態(tài)下，花狀鈷的吸波性能更好一些。

參考文獻(xiàn)：

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