文档名：用于红外和雷达波隐身的水泥基复合材料
摘要：红外和雷达波隐身主要是通过降低目标的红外辐射信号和雷达回波信号来提高目标的隐蔽性.将相变材料与炭黑封装为相变单元,并将其与膨胀珍珠岩-磁粉/水泥复合材料结合,研制出一种兼具红外和雷达波隐身的双功能水泥基复合材料,对其吸波性能和热性能进行试验与仿真研究.结果表明:炭黑对相变材料相变温度的影响较小,潜热仅降低了约1.9％;500次冷热循环后,相变材料的潜热留存率为78.3％,循环稳定性较好.相变单元和膨胀珍珠岩均可以提高水泥基复合材料的吸波能力,且反射损耗在-5～-15dB可调.相变单元通过吸收大量热量来降低目标外表面温度,削弱红外辐射.相变材料的加入会增加水泥基复合材料的热导率,但相变材料高储热密度和珍珠岩低热导率的共同作用使得水泥基复合材料的隔热效应更加显著,从而降低目标的红外辐射信号.仿真结果表明:磁损耗仅出现在水泥基体中,相变单元通过电阻损耗来影响水泥基复合材料的吸波性能.热量传递在相变单元处受阻,传导热通量在相变单元边缘处的传输过程出现弯曲.当相变材料相变完成后,热量趋于均匀分布.因此,水泥基复合材料可通过损耗电磁波来降低雷达回波信号,通过相变材料吸收目标的热量来降低红外辐射,从而实现不同复杂环境下建筑材料的红外和雷达波等多波段隐身.
Abstract：Infraredandradarwavestealthprimarilyenhancetheconcealmentoftargetsbyreducingthesignalsofinfraredradiationandradarechoes.Adualfunctionalcement-basedcompositematerialthatcombinesinfraredandradarwavestealthwasdevelopedbyencapsulatingphasechangematerials(PCM)withcarbonblack(CB)asphasechangeunits(PCU)andcombiningthemwithexpandedperlite-magneticparticle/ce-mentcompositematerials.Theelectromagneticwave(EMW)absorptionandthermalpropertiesofsamplesweretestedandsimulated.Theex-perimentalresultsindicatethatCBhasaminimalimpactonthephasechangetemperatureofPCMs,withonlya1.9％decreaseinlatentheat.Af-ter500cyclesofheatingandcooling,thePCMsretainapproximately78.3％offusionlatentheat,demonstratinggoodcyclestability.ThePCUandexpandedperlitecanenhancetheEMWabsorbingperformanceofcement-basedmaterials,withadjustablereflectionlossrangingfrom-5dBto-15dB.ThePCUreducestheexternalsurfacetemperatureofthesamplebyabsorbingasignificantamountofheat,therebyweakeninginfra-redradiation.TheadditionofPCMsincreasesthethermalconductivityofcement-basedcomposites.However,thehighthermalstoragedensityofPCUandlowthermalconductivityofexpandedperlitecontributetoamoresignificantinsulationeffectincement-basedcomposites,resultinginareductionofinfraredradiationsignal.Thesimulationresultsexpressthatmagneticlossonlyoccursinthecementmatrix,andthePCUaffectstheEMWabsorbingperformanceofcement-basedmaterialsthroughresistanceloss.TheheatconductionishinderedatthePCU,causingtheconductionheatfluxtobendattheedgeofthePCU.Afterthephasechangeiscomplete,theheatdistributiontendstobeuniform.Therefore,cement-basedcompositematerialscanachievemulti-bandstealthindifferentcomplexenvironments,suchasinfraredandradarwaves,bydissi-patingEMWandabsorbingtargetheat,respectively,therebyreducingradarechosignalsandinfraredradiation.
作者：马超 解帅 王永超 冀志江 吴子豪 王静Author：MAChao XIEShuai WANGYongchao JIZhijiang WUZihao WANGJing
作者单位：中国建筑材料科学研究总院有限公司,绿色建筑材料国家重点实验室,北京100024
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(5)
分类号：TU59
关键词：水泥基复合材料 红外隐身 雷达波隐身 相变材料 有限元法
Keywords：cement-basedcompositematerial infraredstealth radarwavestealth phasechangematerial(PCM) finiteelementmethod(FEM)
机标分类号：TU528TN957.51TB34
在线出版日期：2024年3月28日
基金项目：用于红外和雷达波隐身的水泥基复合材料[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(5)马超 解帅 王永超 冀志江 吴子豪 王静红外和雷达波隐身主要是通过降低目标的红外辐射信号和雷达回波信号来提高目标的隐蔽性.将相变材料与炭黑封装为相变单元,并将其与膨胀珍珠岩-磁粉/水泥复合材料结合,研制出一种兼具红外和雷达波隐身的双功能水泥基复合...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文
用于红外和雷达波隐身的水泥基复合材料 Cement-based Composite Materials for Infrared and Radar Wave Stealth
用于红外和雷达波隐身的水泥基复合材料.pdf
- 文件大小:
- 6.7 MB
- 下载次数:
- 60
-
高速下载
|
|
