Research progress in fiber⁃reinforced⁃resin matrix microwave absorbing composites

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.10.024

Abstract

Abstract:

This article introduced the electromagnetic shielding mechanisms， the classification of absorbers and microwave loss mechanisms， the division and applications of microwave bands， and the current research on the fiber⁃reinforced⁃resin microwave absorbing composites. The single⁃layer， multi⁃layer， multi⁃layer sandwich structure， and frequency selective surface of the composites were mainly discussed. Finally， the existing problems and outlook of the fiber⁃reinforced⁃resin microwave absorbing composites were proposed.

Key words: microwave absorbing property, composite, structural microwave absorbing material, fiber, resin matrix

CLC Number:

TQ327

HU Wanxin, YIN Hongfeng, YUAN Hudie, TANG Yun, REN Xiaohu. Research progress in fiber⁃reinforced⁃resin matrix microwave absorbing composites[J]. China Plastics, 2022, 36(10): 178-189.

Figures/Tables 12

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名称	范围	应用
超高频	300 MHz~1 GHz	移动通信、搜索雷达
L波段	1~2 GHz	远程对空警戒雷达、空中交通管制雷达、卫星导航系统、搜索跟踪雷达
S波段	2~4 GHz	机场终端监视雷达、中距离警戒雷达、跟踪雷达、卫星通信、气象雷达
C波段	4~8 GHz	手持战场监视、导弹控制、地面监视雷达、跟踪雷达、卫星电视广播和小型卫星地面站、气象雷达
X波段	8~12 GHz	短距离火控雷达、成像雷达、警用测速雷达
Ku波段	12~18 GHz	卫星通信和高分辨的测量
K波段	18~27 GHz	卫星通信和高分辨的测量
Ka波段	27~40 GHz	卫星通信和高分辨的测量

名称	范围	应用
超高频	300 MHz~1 GHz	移动通信、搜索雷达
L波段	1~2 GHz	远程对空警戒雷达、空中交通管制雷达、卫星导航系统、搜索跟踪雷达
S波段	2~4 GHz	机场终端监视雷达、中距离警戒雷达、跟踪雷达、卫星通信、气象雷达
C波段	4~8 GHz	手持战场监视、导弹控制、地面监视雷达、跟踪雷达、卫星电视广播和小型卫星地面站、气象雷达
X波段	8~12 GHz	短距离火控雷达、成像雷达、警用测速雷达
Ku波段	12~18 GHz	卫星通信和高分辨的测量
K波段	18~27 GHz	卫星通信和高分辨的测量
Ka波段	27~40 GHz	卫星通信和高分辨的测量

材料	测试频率范围/GHz	反射损耗（R_L）/dB	带宽（R_L≤-10 dB）/GHz	结构	文献
石墨/GF/树脂	12.4~18	-16.8	3	单层结构	［34］
CB/GF/EP	8.2~12.4	-21	3.6	单层结构	［9］
MWCNT/GF/EP	12~18	-29.2	4.91	单层结构	［35］
CIP/CNT/PVA	2~18	-50	6.3	单层结构	［36］
FeCuNbSiB/GF/EP	2~18	-30.5	14.8	单层结构	［37］
CB/SiO_2f/PI	8~18	-46.18	3.95	双层结构	［41］
MWCNT/Fe₃O₄ NPs/GF/EP	8.2~12.4	-45.7	X波段	双层结构	［16］
ACFFS/GF/CF/EP	2~18	-38.54	11.33	三层结构	［42］
MWCNT/GF/EP	8.2~12.4	-61.9	X波段	多层结构	［43］
MWCNT/GF/EP	2~18	-36	13	蜂窝芯结构	［50］
MWCNT/CI/GF/CF/EP	2~40	-46	18.37	蜂窝芯结构	［51］
GFRP/NCF	4~18	-24	11	泡沫芯结构	［53］
GF/CF/PVC/EP	2~18	-18	16	泡沫/FSS结构	［55］
SEBS/CB/石墨	1~18	-38	15.69	波纹芯结构	［57］
MWCNT/CI/GF/CF/EP	2~30	-34	16.31	晶格芯结构	［59］
RGO/GF/EP	8~18	-32	X~Ku波段	FSS	［68］
碳材料/ABS	2~18	-	12.7	金字塔结构	［72］

材料	测试频率范围/GHz	反射损耗（R_L）/dB	带宽（R_L≤-10 dB）/GHz	结构	文献
石墨/GF/树脂	12.4~18	-16.8	3	单层结构	［34］
CB/GF/EP	8.2~12.4	-21	3.6	单层结构	［9］
MWCNT/GF/EP	12~18	-29.2	4.91	单层结构	［35］
CIP/CNT/PVA	2~18	-50	6.3	单层结构	［36］
FeCuNbSiB/GF/EP	2~18	-30.5	14.8	单层结构	［37］
CB/SiO_2f/PI	8~18	-46.18	3.95	双层结构	［41］
MWCNT/Fe₃O₄ NPs/GF/EP	8.2~12.4	-45.7	X波段	双层结构	［16］
ACFFS/GF/CF/EP	2~18	-38.54	11.33	三层结构	［42］
MWCNT/GF/EP	8.2~12.4	-61.9	X波段	多层结构	［43］
MWCNT/GF/EP	2~18	-36	13	蜂窝芯结构	［50］
MWCNT/CI/GF/CF/EP	2~40	-46	18.37	蜂窝芯结构	［51］
GFRP/NCF	4~18	-24	11	泡沫芯结构	［53］
GF/CF/PVC/EP	2~18	-18	16	泡沫/FSS结构	［55］
SEBS/CB/石墨	1~18	-38	15.69	波纹芯结构	［57］
MWCNT/CI/GF/CF/EP	2~30	-34	16.31	晶格芯结构	［59］
RGO/GF/EP	8~18	-32	X~Ku波段	FSS	［68］
碳材料/ABS	2~18	-	12.7	金字塔结构	［72］

结构类型	优点	缺点
单层结构	制备简单、可调节吸收频率	提升空间小
多层结构	制备简单、性能优异	提升空间较小
多层夹心结构	性能优异、可调节性高	制备复杂
FSS	制备简单、性能优异、可调节性高	力学性能差
塔型结构	多角度吸收	空间占比大，制备方法局限