电磁参数可控的舰用雷达吸波涂层研究

• 作 者: 黄李琳
• 机 构: 厦门大学
• 出 处: 厦门大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 船舰隐身 吸波材料 聚苯胺薄膜 掺杂改性

随着现代科学技术的迅猛发展,世界各国对船舰表面涂覆材料的研究开发越加重视,作为核心技术之一的吸波涂层设计显得尤为重要。基于聚合物吸波材料,本论文对应用于船舰表面的雷达吸波涂层进行了探索,主要研究工作包括聚苯胺的掺杂改性、雷达吸波涂层的制备、导电吸波涂层的电磁性能及其可控性探索。本研究分为四个部分：　　
第一部分包括本研究课题的背景与全文概述。首先介绍了船舰隐身技术和船舰雷达波隐身技术,列举了舰用雷达吸波材料的几种主要类型及国内外研究成果,针对性地介绍了论文所做的主要工作和相关创新点。　　
第二部分是关于两方面基础理论:一是雷达吸波材料的吸波机理和电磁参数可控性所基于的原理,具体对材料的电磁损耗和电磁参数及其与导电性之间的关系作了详细的分析和推导；二是吸波涂层组分选定所基于的理论根据,具体针对广泛应用于船舰表面的雷达吸波涂层,讨论了聚合物掺杂导电材料的设计方案。　　
第三部分的主要工作是聚合物吸波涂层的设计与制备,以及涂层相关性能的测试与分析。针对船舰表面的涂覆需求,聚合物吸波涂层的制备工艺一种是采用了适于平板类基底材料制膜的匀速浸渍提拉法；为方便涂层基本电磁性能的测试与加压电控实验,另一种则采用了无基底材料的模具法制膜工艺。基于具有较好雷达吸波特性的聚苯胺材料,利用这两种方法所制备的薄膜均达到聚苯胺分散性良好,薄膜表面均匀、平整无气泡等要求。采用不同种类的环氧树脂来辅助聚苯胺成膜,选择最佳原料配比制备出表面形貌光滑均匀、在可见光波段吸收性能较好的吸波涂层。　　
第四部分主要针对改性聚苯胺吸波涂层的导电性和电控性进行了深入研究。利用功能磺酸对聚苯胺进行掺杂改性实验制备导电薄膜,并对导电涂层的吸波性能及其电磁可控性进行了实测和分析,验证涂层的电压控制吸波效果。对比三种不同功能磺酸掺杂与不同反应时间的条件下改性聚苯胺薄膜的导电性能,结果表明在最佳制备条件下,涂层的电导率已处于半导体并接近导体的导电水平。所制备的导电聚苯胺薄膜在可见光波段的吸波性能有所提高,但在雷达波段的吸波性能随着导电性的升高而降低。在外加不同电压的作用下,采用甲基磺酸掺杂改性聚苯胺所研制的一种舰用雷达吸波涂层存在着一定的电磁参数可控性。