基于Metasurface的多功能复合材料具有超强大的宽带微波吸收能力,可达到1000°C

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 超材料为超宽带微波吸收 (MA) 提供了巨大的潜力.
• 一个重大挑战是在极端高温环境中保持稳定的MA性能.
• 开发在广泛的温度范围内稳定的材料对于先进的应用至关重要.

研究的目的:

• 开发一种吸收微波的超表面,在极端温度下具有稳定的性能.
• 研究二氧化/玻璃作为电阻材料的使用,以对温度不敏感的电气性能.
• 创建多功能复合材料,整合微波吸收,隔热和承载能力.

主要方法:

• 使用二氧化/玻璃电阻材料制造吸收微波的元表面.
• 在二氧化/玻璃中利用道效应来实现低温电阻系数.
• 将低介电性气凝和Al2O3f/Al2O3陶复合材料作为介电间隔层.
• 在广泛的频率范围内 (2-12 GHz) 测试微波吸收性能.
• 评估材料对温度变化 (25-1000°C),热冲击,冲击角度和偏振的稳定性.

主要成果:

• 由于其低温电阻系数,二氧化卢/玻璃在电气性能方面表现出温度不敏感.
• 多功能复合材料表现出令人印象深刻的宽带 (2-12 GHz) 微波吸收.
• 这些材料表现出超强的性能,能够抵御高达1000°C的温度变化,热冲击,冲击角度 (±45°) 和极化.
• 综合复合材料提供了长期的隔热和高压缩模量 (6.58 MPa).

结论:

• 开发的二氧化/玻璃元表面在极端高温环境中提供稳定的宽带微波吸收.
• 多功能复合材料对于需要同时进行微波吸收,隔热和结构完整性的应用具有很大的潜力.
• 这一进步为开发能够在极端多领域条件下可靠运行的先进材料铺平了道路.