[發(fā)明專利]一種基于反射特性的碳納米管吸波材料吸波性能檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010233676.0
• 申請(qǐng)日: 2020-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN111380928B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋國(guó)榮;石雨宸;呂炎;張斌鵬;杜曉宇;何存富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/22
• 分類號(hào): G01N27/22;G01N23/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于反射特性的碳納米管吸波材料吸波性能檢測(cè)方法，其特征在于，該方法按照如下步驟進(jìn)行：

步驟1)：碳納米管/聚合物復(fù)合材料復(fù)介電常數(shù)的公式；

在碳納米管/聚合物復(fù)合材料復(fù)介電常數(shù)的計(jì)算中，利用等效電阻-電容網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行計(jì)算；

步驟2)：金屬襯底單層吸波結(jié)構(gòu)材料的反射系數(shù)計(jì)算；

步驟3)：-10dB最大吸波帶寬隨碳納米管體積百分比與厚度變化規(guī)律分析；

提取反射系數(shù)中-10dB帶寬參量，探究-10dB帶寬隨碳納米管體積占比和厚度的變化規(guī)律，從而確定吸波效果對(duì)應(yīng)的體積占比、厚度范圍以及最大吸波帶寬對(duì)應(yīng)體積占比與厚度；

步驟4)：反射系數(shù)最小值隨碳納米管體積百分比與厚度變化規(guī)律分析；

提取反射系數(shù)中反射系數(shù)最小值參量，尋找反射系數(shù)最小值隨碳納米管體積占比和厚度的變化規(guī)律，確定反射系數(shù)最小值對(duì)應(yīng)體積占比與厚度；

步驟5)：中心頻率隨碳納米管體積百分比與厚度變化規(guī)律分析；

提取反射系數(shù)中中心頻率參量，探尋中心頻率隨碳納米管體積占比和厚度的變化規(guī)律；

步驟1)的利用等效電阻-電容網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算過程如下，

式中：

其中：ε_c、ε_p分別表示為碳納米管和聚合物的相對(duì)復(fù)介電常數(shù)，v_d和v_m分別為聚合物與金屬碳納米管在復(fù)合材料中所占的體積百分比，ε₀為真空介電常數(shù)，ε′_p和ε″_p分別為聚合物相對(duì)復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部和虛部，ε′_c為金屬碳納米管的相對(duì)復(fù)介電常數(shù)的實(shí)部，σ_m為直流電導(dǎo)率，其中，ε′_p、ε″_p、ε′_c和σ_m均為常數(shù)，ω為入射波角頻率；

步驟2)中，電磁波反射系數(shù)的計(jì)算利用金屬襯底單層吸波結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行如下計(jì)算：

其中：η₁和η₂分別為電磁波在自由空間和吸波介質(zhì)中的波阻抗，k₂為電磁波在吸波介質(zhì)中傳播的波數(shù)、d為介質(zhì)厚度。