X波段隔离器负载用微波吸收材料的研制

• 作 者: 邓晓东
• 机 构: 西南科技大学
• 出 处: 西南科技大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 微波吸收材料 隔离器 磷化羰基铁粉 击穿强度 电阻率 热分解温度

目前国内X波段小型化隔离器负载用微波吸收材料存在的主要问题，即吸收损耗、承受功率、热变形温度综合性能低，不能满足未来军事的应用需求。为此，本文提出了隔离器负载用微波吸收材料的设计思路，并以环氧树脂为基体，磷化羰基铁粉、未磷化羰基铁粉、羰基镍粉、铁镍合金片状粉为吸收剂，采用真空浇注的方法制备复合微波吸收材料。测试了吸收材料的体积电阻率、击穿强度、密度、吸收损耗、热分解温度、热变形温度以及使用该材料制作的隔离器的性能，并从材料的微观结构进行了分析讨论。主要结果如下：　　
(1)使用磷化羰基铁粉制备的吸收体，铁粉在树脂基体中分散性较好，颗粒之间的绝缘程度较高，吸收材料的吸收损耗大，承受功率高。铁粉掺量为84％的试样，击穿强度达763V/mm，热变形温度≥170℃，热分解温度≥300℃。8～12GHz频率范围内，吸收损耗为2.5～4.5dB/mm，隔离器负载中使用该材料，器件电压驻波比≤1.2时，隔离度≥20dB，带宽=25％，承受功率≥5W。高低温环境试验显示该隔离器性能基本保持稳定。　　
(2)未磷化羰基铁粉制备的吸收体，在2～20GHz频率范围内，吸收损耗与磷化羰基铁吸收体的接近，但电阻率和击穿强度都小于磷化羰基铁吸收体。该材料有望在功率不高的情况下使用。　　
(3)相比其它吸收剂，铁镍合金片状粉吸收性能更为优越。掺量为72％的片状铁镍合金粉制备的吸收体，在8～12GHz频率范围内，吸收损耗为3.9～4.3dB/mm；掺量为79％的磷化羰基铁粉与片状铁镍合金粉相同质量比混合填充的吸收体，在8～12GHz频率范围内，吸收损耗为3.8～4.6dB/mm。