2.2.1聚丙烯腈基炭纤维的制备 11

2.2.2表征方法 11

3.结果与讨论 12

3.1XRD解析 12

3.2红外分析 14

3.3复介电常数（ε，和ε，，） 15

3.4复磁导率（μ，和μ，，） 16

3.5反射损耗 18

3.6介电损耗tanδε和磁损耗tanδμ 24

3.7相同温度不同测试厚度的反射损耗 26

4.结论 28

致 谢 29

参考文献 30

1. 绪 论

1.1引言

聚丙烯腈基炭纤维经过预氧化和炭化制得的高性能碳纤维，其具有优异的力学性能和耐腐蚀、耐烧蚀、导电导热性好等特点，并将其广泛的用于航空航天、机械和医学等众多领域[2,3]。炭化是制备聚丙烯腈基炭纤维的重要工艺，也因为这个步骤而会对炭纤维的性能有很大影响[4]。论文网

刘新等人[5]对聚丙烯腈基炭纤维的表面形貌组织结构及化学组成进行了研究，研究发现炭纤维复合材料同时具备承载和吸波的作用。赵东林等[6]开展了异型截面碳纤维的研究工作，结果表明该异型截面的碳纤维是一种非常有潜力的吸波碳纤维。碳纤维的吸波性能主要与碳纤维的表面结构、芯部结构、致密度、排布方式、纤维形态、横截面形态等[7]都对碳材料的吸波性能有不同的影响。

本课题拟采用聚丙烯腈纤维炭化丝，考察不同炭化条件下的聚丙烯腈基碳纤维炭化丝的组成与结构，并通过其介电常数、磁导率等的表征来测试其的吸波性能。

1.2聚丙烯腈基炭纤维

1.2.1聚丙烯腈基炭纤维简介

1.2.2聚丙烯腈基碳纤维的国外发展现状

1.2.3聚丙烯腈基碳纤维的国内发展趋势

1.3吸波性能

纤维类吸波材料其具有独特的形状，各向异性和机械性能，是一类具有很强发展潜力的吸波材料。目前，常用作为吸波材料的纤维有碳纤维、碳化硅纤维和磁性金属纤维等，其中炭纤维不但能作结构吸波材料，其短纤维还能作为涂覆型吸波材料的吸收剂[1,25,26]使用。炭纤维其特点是具有较高的电损耗正切角。通过电场的相互作用来吸收电磁波，吸收效率主要由材料的介电常数决定。最早在20世纪70年代普通炭纤维表现出了较好的吸波性能就被广泛的应用。根据炭纤维所表现出的优异性能和发展前景，在原有的炭纤维的基础之上研究者们在进行进一步的探索、研究和开发出了更多类型的新型吸波材料[26]。 

刘新等人[27]对聚丙烯腈基炭纤维的表面形貌组织结构及化学组成进行了研究，研究发现炭纤维复合材料同时具有承载和吸波的作用。赵东林等人[24]也开展了异型截面炭纤维的研究工作，结果表明该异型截面的炭纤维是一种非常有潜力的吸波炭纤维。炭纤维的吸波性能主要因为不同的炭纤维的表面结构、芯部结构、致密度、排布方式、纤维形态、横截面形态等[28]都对炭材料的吸波性能有不同的影响。

电磁波入射到材料上，会发生界面反射和透射现象。界面反射是由于电磁波传播的原介质波阻抗与材料的波阻抗不匹配而引起的。这种不匹配程度越大，反射系数就越大。只有当材料与自由空间阻抗相接近时，电磁波才能够较多的入射到材料中。电磁波进入材料中，根据材料的特性会对电磁波产生不同程度的吸收。然而，只有当材料的复介电常数与复磁导率足够大时，才有可能有效的损耗电磁波。电磁波无论是在材料界面处的反射还是在介质材料中的衰减均与介质材料的介电常数和磁导率有密切关系[34]。