[發(fā)明專利]一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料微波多頻分區(qū)加熱方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011327123.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN112793057B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周靖;李迎光;張藝澄;劉舒霆;郝小忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C35/08
• 分類號(hào): B29C35/08;B29C70/54
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

1.一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料微波多頻分區(qū)加熱方法，其特征在于：分別在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料表面某兩個(gè)區(qū)域S₁、S₂放置人工電磁超表面M₁、M₂，使“人工電磁超表面+碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料”在這兩個(gè)區(qū)域具有的微波吸收頻帶分別為(f_1min,f_1max)、(f_2min,f_2max)；再施加兩個(gè)特定頻率f₁∈(f_1min,f_1max)、f₂∈(f_2min,f_2max)的微波對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的S₁、S₂兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行分別加熱；

所述人工電磁超表面由介質(zhì)層與附著于介質(zhì)層上的人工微結(jié)構(gòu)組成；

所述人工電磁超表面的介質(zhì)層厚度h₂滿足如下關(guān)系：

所述人工電磁超表面的人工微結(jié)構(gòu)的外接圓直徑d滿足如下關(guān)系：

所述外接圓內(nèi)，由高導(dǎo)電性材料覆蓋的面積S滿足如下關(guān)系：

所述人工電磁超表面的人工微結(jié)構(gòu)的厚度h₁滿足如下關(guān)系：

其中，c為真空光速，f為加熱所用微波的頻率，μ₀為真空磁導(dǎo)率，σ為人工微結(jié)構(gòu)所用高導(dǎo)電性材料的電導(dǎo)率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述人工電磁超表面的介質(zhì)層由介電常數(shù)小于16、介電損耗小于5的一種或多種介電材料制作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述人工電磁超表面的人工微結(jié)構(gòu)是由高導(dǎo)電性材料組成的具有幾何圖案的人造結(jié)構(gòu)；所述高導(dǎo)電性材料導(dǎo)電率不小于10³S·m^-1的材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述高導(dǎo)電性材料電導(dǎo)率在10⁵S·m^-1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：通過調(diào)整人工微結(jié)構(gòu)的材料、形狀、尺寸、間距、布局關(guān)系與介質(zhì)層的材料、厚度調(diào)節(jié)所述“人工電磁超表面+碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料”的微波吸收頻帶。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述“人工電磁超表面+碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料”在S₁區(qū)域?qū)₁頻率微波的吸收率大于對(duì)f₂頻率微波的吸收率；所述“人工電磁超表面+碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料”在S₂區(qū)域?qū)₂頻率微波的吸收率大于對(duì)f₁頻率微波的吸收率，即A₁(f₁)＞A₁(f₂)≥0且A₂(f₂)＞A₂(f₁)≥0。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：通過調(diào)控f₁、f₂頻率微波的功率對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的S₁、S₂區(qū)域進(jìn)行分別控溫。