短切中空多孔碳纤维复合材料的吸波性能
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４８２无机材料学报２３卷
很有发展前景的吸收剂［９－１３】．中空多孔碳纤维是碳质材料中一类新型的材料，具有内部中空，外壁多孔的特点［１４－ｉｓ】．它结合了轻质和各向异性的优点，可作为轻质雷达吸收剂的优选对象．本工作以中空多孔的ＰＡＮ原丝为原料，通过预氧化、碳化工艺制备了中空多孔的碳纤维，并研究了其吸波性能。
２实验
２．１中空多孔碳纤维的制备
采用干湿纺法［１７１制备ＰＡＮ中空多孔纤维，然后将ＰＡＮ基中空多孔纤维在空气中２５０ｏＣ预氧化１ｈ，并在氮气气氛中９０００Ｃ碳化１ｈ，从而制得中空多孔碳纤维［１９－－２１】，其制备工艺流程图如图１所示．
２．２结构分析
用ＪＳＭ一６７００Ｆ型扫描电子显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＳＥＭ）研究中空多孔碳纤维预氧化处理后和碳化处理后的纤维微观结构．ＸＲＤ（Ｘ－ｒａｙＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）采用德国Ｄ８ＡＤＶＡＮＣＥ型ｘ射线衍射仪，以ＣｕＫａ射线为光源进行测定，
２．３吸波性能分析
根据测试要求，将短切纤维与石蜡混合制成同轴环测试样，内径３．０４ｍｍ，外径７．００ｍｍ，厚度为２，，，４ｍｍ．利用Ａｇｉｌｃｎｔ８７２０ＥＴ矢量网络分析仪，通过传输反射法测试其电磁参数【２到．采用ＲＡＭＣＡＤ对电磁参数数据进行计算．ＲＡＭＣＡＤ是根据电磁场传输线理论进行设计的．单层雷达吸波材料的反射率计算公式为【２３】…吣ｌ筹瓣ｌ㈤式中Ｅ和肛分别是吸波材料所测试的介电常数，ＰＡＮｈ。ｌｌ。ｗｆｉｂｅｒｓ
ｃｕｍｇ上Ａｉｒａｔｍｏｓｐ
ｌＰＡＮｈ。ｌｌ。ｗｃｕｒｅｄｆｉｂｅｒｓ
啪蜘；ＳｌＭ…ｓｐ，
ＰＡＮ—ＨｃＦｓ
９００℃．１ｈ
图１中空多孔碳纤维制备工艺流程图
Ｆｉｇ．１Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｈｏｌｌｏｗｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｓ和磁导率，，和ｄ分别是入射波的频率和吸波材料的厚度．
３结果和讨论
图２为不同阶段制备的纤维的扫描电镜图像．可以看出，纤维具有内部中空，外壁多孔的特点．通过预氧化处理和碳化处理后，纤维的形状得到保持．通过图像处理软件对其直径进行估量，ＰＡＮ纤维的外径约为５００＃ｍ，内径约为４００＃ｍ，所得中空多孔碳纤维的外径约为１２０＃ｍ，内径约为７０＃ｍ．中间的微孔尺寸分布不均．
用ｘ射线衍射仪测定ＰＡＮ原丝在预氧化、碳化过程中的ＸＲＤ图谱如图３所示．由图３可见，预氧化后的纤维在１７０左右和２５０左右各有一个衍射峰，其中１７０左右的衍射峰强度很小．碳化后的纤维１７。左右的衍射峰不存在，仅在２５０左右有一个明显的宽峰，对应于石墨结构的（００２）衍射峰，
图２ＰＡＮ原纤维及中空多孔碳纤维的扫描电镜照片Ｆｉｇ．２
ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｓ
（ａ）ＰＡＮｈｏｌｌｏｗｆｉｂｅｒ；（ｂ）Ｈｏｌｌｏｗｃａｒｂｏｎ
ｆｉｂｅｒ
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短切中空多孔碳纤维复合材料的吸波性能
作者：谢炜， 程海峰， 楚增勇， 陈朝辉， XIE Wei， CHENG Hai-Feng， CHU Zeng-Yong，CHEN Zhao-Hui
作者单位：国防科技大学,新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室,长沙,410073
刊名：
无机材料学报
英文刊名：JOURNAL OF INORGANIC MATERIALS
年，卷(期)：2008,23(3)
被引用次数：6次
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本文链接：https://www.wendangku.net/doc/163932568.html,/Periodical_wjclxb200803013.aspx