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[1]郝邵强,王慧雅,朱曜峰.介电型双层吸波材料的数值计算及X与Ku波段的宽频吸波性能优化[J].浙江理工大学学报,2025,53-54(自科三):295-304.
　HAO Shaoqiang,WANG Huiya,ZHU Yaofeng.Numerical calculation and broadband absorption performance optimization of dielectric double layer absorbing  materials in X and Ku bands[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2025,53-54(自科三):295-304.
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介电型双层吸波材料的数值计算及X与Ku波段的宽频吸波性能优化()
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浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
第53-54卷
期数:
2025年自科第三期
页码:
295-304
栏目:
出版日期:
2025-05-05

文章信息/Info

Title:
Numerical calculation and broadband absorption performance optimization of dielectric double layer absorbing  materials in X and Ku bands
文章编号:
1673-3851 (2025) 05-0295-10
作者:
郝邵强; 王慧雅; 朱曜峰
浙江理工大学材料科学与工程学院，杭州 310018
Author(s):
HAO Shaoqiang;  WANG Huiya;  ZHU Yaofeng
School of Materials Science & Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
双层吸波材料; 介电型吸波材料; 介电参数; 数值计算; 宽频吸波性能
分类号:
TB332
文献标志码:
A
摘要:
为克服单层吸波材料的厚度依赖性，设计并制备梯度阻抗型双层吸波材料，以实现X和Ku波段的宽频吸波性能。首先采用数值计算方法计算双层吸波材料损耗层的理论介电参数，并分析阻抗层厚度（d 1）、损耗层厚度（ d 2）和阻抗层复介电常数实部（ ε 11 ）对损耗层理论介电参数的调控作用；然后在优化的结构参数指导下，以水性聚氨酯（WPU）作为阻抗层，以MXene@碳化硅(SiC)/WPU复合材料作为损耗层，制备梯度阻抗型双层吸波材料；最后使用矢量网络分析仪对其电磁参数和吸波性能进行测试与分析。结果表明：增加阻抗层厚度有利于提升低频段的吸波性能；介电型双层吸波材料的理想结构参数是 d 1为2.0 mm和3.0 mm、 d 2为2 0 mm、 ε 11值为3.0，在此参数下材料更容易实现X与Ku波段的全频有效吸收。当吸波剂质量分数为20%时，MXene@SiC/WPU单层吸波材料的最大有效吸收带宽仅为4.3 GHz，最小反射损耗为-13 dB；双层吸波材料则在X和Ku波段实现全频有效吸收，且最小反射损耗为-25 dB，样品厚度为4.0 mm；梯度阻抗双层结构设计能够显著拓展吸波材料的有效吸收带宽，并提高吸收强度。该研究可为双层吸波材料的结构优化及带宽拓展提供参考。

参考文献/References:

［1］Ma Z L, Kang S L, Ma J Z, et al. Ultraflexible and mechanically strong double-layered aramid nanofiber-Ti 3C 2T x MXene/silver nanowire nanocomposite papers for high-performance electromagnetic interference shielding［J］. ACS Nano, 2020, 14(7): 8368-8382.
［2］李彬. 3D 结构水泥基吸波板制备与吸波性能研究［D］. 北京: 中国建筑材料科学研究总院, 2020：1-5.
［3］Li M, Fan X, Xu H, et al. Controllable synthesis of mesoporous carbon hollow microsphere twined by CNT for enhanced microwave absorption performance［J］. Journal of Materials Science&Technology, 2020, 59: 164-172.
［4］Zhang M, Han C, Cao W Q, et al. A nano-micro engineering nanofiber for electromagnetic absorber, green shielding and sensor［J］. Nano-Micro Letters, 2020, 13(1): 27.
［5］Liu P J, Yao Z J, Ng V M H, et al. Novel Multilayer-like structure of Ti 3C 2T x /CNZF composites for low-frequency electromagnetic absorption［J］. Materials Letters, 2019, 248: 214-217.
［6］Li K Y, Sun H, Zhang X, et al. Micro-nanospheres assembled with helically coiled nitrogen-doped carbon nanotubes: Fabrication and microwave absorption properties［J］. Materials & Design, 2020, 186: 108290.
［7］Liu H T, Cheng H F, Tian H. Design, preparation and microwave absorbing properties of resin matrix composites reinforced by SiC fibers with different electrical properties［J］. Materials Science and Engineering B, 2014, 179: 17-24.
［8］Zhou Q, Yin X W, Ye F, et al. Optically transparent and flexible broadband microwave metamaterial absorber with sandwich structure［J］. Applied Physics A-Materials Science & Processing, 2019, 125(2): 131.
［9］刘海韬, 黄文质, 周永江, 等. 高温吸波结构材料［M］. 北京: 科学出版社, 2017: 1-17.
［10］Zhao S C, Yan L L, Tian X D, et al. Flexible design of gradient multilayer nanofilms coated on carbon nanofibers by atomic layer deposition for enhanced microwave absorption performance［J］. Nano Research, 2018, 11(1): 530-541.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期： 2024-03-26
网络出版日期：2024-07-22
基金项目： 国家自然科学基金项目（52373272）
作者简介： 郝邵强(1996—)，男，山西长治人，硕士研究生，主要从事吸波材料方面的研究
通信作者： 朱曜峰，E-mail:yfzhu@zstu.edu.cn
更新日期/Last Update: 2025-05-06