RGO/Fe_(3)O_(4)/PLA复合吸波剂组合及分布方式对角锥吸波性能的影响

摘要

在获得石墨烯(RGO)/聚乳酸(PLA)、RGO/四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))/PLA多种复合吸波线材的基础上,利用熔融沉积成形技术打印了三层角锥吸波体。利用CST仿真与实验研究了吸波剂组合和分布方式(水平梯度分布和立体梯度分布)对角锥吸波性能的影响,并揭示了吸波机理。研究结果表明,对于均质吸波体,双组元吸波剂吸收性能更佳,且吸波性能随石墨烯的含量增加而改善;对于吸波剂梯度分布吸波体(此时锥体高度为16 mm,底面尺寸为10 mm×10 mm),立体梯度分布时(加入质量分数分别为3%、5%、7%的三层吸波剂石墨烯)可获得最强吸波效果:在6.1~18.0 GHz范围内的反射损耗低于−10 dB,有效吸波带宽可达11.9 GHz以上,在17.2 GHz处达到最高吸收强度为−45.8 dB;相对吸波剂组合,分布方式对角锥吸波能力具有更大影响,立体分布方式的吸波体一方面改善阻抗匹配特性,保证有效吸波带宽,另一方面增大多重散射、反射与球状衍射损耗,提高吸波强度。