PDF《Symposium D01》

104 S/m 的良导体,其导电性能对吸波性能的影响可以忽略;

同时,尽管 Al2O3 陶瓷的介电

3 常数理论上可能对吸波性能有显著影响,但绝缘陶瓷的介电常数在实际上通常具备良好的稳定性.进一步,我们分析了 TiB2 在高温下的氧化行为证实了氧化层的存在, 模拟分析发现氧化层对吸收性能的影响很小并且有助于材料在高温下的长期服役, 热循环测试显示超材料具有良好的耐久性能. 这一工作提出将耐温陶瓷与超材料进行结合, 建立了具有温度稳定性的高温超 材料设计方法与原理,对发展具有温度稳定性吸波材料以及推动超材料在高温环境下的使用具有良好意义. D01-07 超材料与磁性吸波涂层的嵌入式复合吸波材料 吴天龙,李维,张亚中,官建国 武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室 以基于羰基铁吸收剂的磁性吸波涂层为代表的薄层吸波材料具有较强的吸收和较大的带宽,但其吸波频带局限于 X 波 段及以上,在薄层条件下的低频吸收性能差.新型吸波超材料(MMA)可以在较小厚度和较低频率下达到完美吸收,但吸 收频带较窄.因此二者的复合成为人们关注的重点.但现有的复合方法通常会导致两种材料失去原有的特性,引起综合性能 的下降,此外,两种材料复杂的电磁相互作用也导致了复合后难以预测的性能变化,增加了设计难度. 本文通过提出一种与超材料结构具有紧密对应关系的电路模型,可用于预测及设计复合超材料的性能.在此基础上,设 计了低频具有强吸收峰, 且同时保持高频宽带吸波性能的复合超材料. 电路模型的提出首先基于闭合方环形超材料的电磁场 分析作出了电路图, 再结合微带线理论给出了电路中的各个元器件参数的计算公式. 该模型可以很好地预测超材料的基本构 成材料、几何参数与吸波性能之间的关系,对于不同的结构参数,电路模型计算和数值模拟的结果基本吻合.根据该电路模 型可以推论, 超材料的低损耗介质基底在吸波性能中具有重要作用, 但起作用的介质基底仅局限在超材料单元的金属线周围. 而针对超材料共振频率处的电场、磁场和损耗发现,也印证了它们主要集中在金属线周围的基体中.当距离金属线一定距离 后,其场强和损耗强度会急剧减小甚至为零.利用这一特点,我们提出将额外的结构或吸收材料引入到 MMA 中,以产生更 多的吸收带宽,同时保持其原始的吸收峰不受影响.根据此理论设计,我们成功制备出了一种嵌入式复合 MMA,其在 2.45 GHz 下实现了完美的吸收,在8-18 GHz 的范围内具有 90%以上的宽带吸收.这项工作很好地连接了 MMA 的结构和性能之 间的关系,并对吸收机制提供了更深入的理解,同时给出了一种设计高性能 MMA 的有效方法. D01-08 C/二氧化硅基超构复合材料的制备及电磁特性 张子栋,杜宏艳,姜雨良,付雪雁 山东大学 具有可调谐特性的电磁超材料是超材料领域的研究热点, 其所具备的新颖电磁性能有望在新一代信息技术、 国防等领域 引发重大变革. 但电磁超材料的设计要求结构单元尺寸与电磁波波长相匹配, 由此导致的电磁超材料在长波长频段整体尺寸 大、短波长频段制备成本高等问题制约了超材料的发展和应用.本文利用自组装法制备了 C/二氧化硅基超构复合材料,系 统研究了超构复合材料在射频频段的介电常数、磁导率等电磁参数的变化规律,研究结果表明通过控制微球粒径大小,能够 对超构复合材料的电磁性能进行精确调控,并可以利用等效电路模型,对超构复合材料的电磁性能进行精准预测. D01-09 聚酰亚胺基复合薄膜制备及介电性能 张超,史志成,杨超强,毛凡 中国海洋大学 高介电复合材料在储能电容器,电容式触摸传感器,电磁界面(EMI)屏蔽,光催化膜,发光二极管(LED)等领域具 有广泛应用.其中,聚合物基复合高介电材料由于其优异的介电性能和机械性能成为国内外研究的热点.聚酰亚胺(PI)因 其优异的介电性能、热稳定性和柔韧性等,在高介电复合材料领域具有巨大应用潜力.本文通过原位聚合制备了钛酸钡/聚 酰亚胺(BT/PI)和碳管/聚酰亚胺复合材料(CNT/PI),并通过逐层流延工艺制备得到由 BT/PI 层和 CNT/PI 交替堆叠的多层 复合材料.结果表明,相邻层界面处的电荷积累和极化可大幅增强复合材料的介电常数.同时,相邻层间界面可有效限制地 载流子传输,从而抑制漏导损失并提高击穿强度.进一步地,通过对层数和叠层次序进行优化设计,获得了显著提高的介电 常数并保持了低损耗和高击穿强度.值得注意的是,通过对单层及多层复合材料施加直流偏压,单层 CNT/PI 复合材料出现 典型的逾渗型负介电, 而多层复合材料则出现独特的非逾渗型负介电, 且通过控制偏压强度可以对负介电频段和幅值进行精 准调控. 机理研究表明, 多层复合材料中非逾渗型负介电是材料内部局域化载流子的极化和非局域化载流子的等离子体震荡