بررسی جذب امواج راداری در ناحیه فرکانسی X توسط نانوکامپوزیت فریتی در بستر پلی یورتان

نویسندگان

1 دانشگاه جامع امام حسین(ع)

2 علوم تحقیقات، واحد خراسان رضوی

چکیده

رادار به‌عنوان یک سیستم مهم در میدان جنگ مدرن برای تشخیص و از بین بردن توان نظامی دشمن مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از مواد جاذب رادار، یکی از روش‌های مرسوم در برابر حسگر راداری می‌باشد. این مواد، انرژی رادار را جذب می‌کند، تابش برگشت داده‌شده را کاهش می‌دهند و در نتیجه از شناسایی جلوگیری می‌کند. نانوکامپوزیت‌های مختلفی برای اتلاف امواج راداری، در این تحقیق آزمایش شد و از میان آن‌ها نانوکامپوزیت پلی آنیلین، نانواکسید آهن و نانواکسید تیتانیوم بر پایه پلی­یورتان با موفقیت تهیه شد. همچنین تأثیر ضخامت و درصد غلظت این نانوکامپوزیت‌ها بر میزان جذب امواج، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حداکثر افت انعکاسی که در محدوده فرکانسی 8-12 گیگاهرتز برای کمپوزیت با ضخامت 5/7 میلی‌متر برای فرکانس7/9 گیگاهرتز مشاهده می­شود، حدود 5/22 دسی‌بل است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of X Frequency Microwave Absorbance of Ferrite Nano-Composite in Polyurethane Matrix

چکیده [English]

In modern battlefield, Radar has emerged as an important sensor to detect and target the military equipment of enemy. The camouflage against radar sensor is mainly achieved through the use of radar absorbing materials (RAM). These materials absorb most of the radar incident energy, thereby reducing the reflected signal to minima, and thus locking the capability of radar detection. In this study, the ability of different nanocomposites were examined to measure the reflection loss. Polyaniline, iron oxide and titanium oxide nanocomposite on Polyurethane substrate was successfully tested and absorbed good amount of radar waves. In order to optimize the reflected loss (the amount of absorbance), the effect of parameters such as thickness and concentration of nanocomposite were considered. The results indicated that the maximum loss in range of 8-12 GHz for a thickness of nanocomposite as 7.5 mm, is about 22.5 dB at 9.7 GHz .

کلیدواژه‌ها [English]

  • Radar Absorbing
  • Nanocomposite
  • Titanium Oxide
  • Polyurethane
  • Fe3O4 Nano-Particle

مراجع

[1]       Bing, T.; Liangjun, Y.; Taihong, S.; Linfeng, Y.; Youchun, Z. “Preparation of Nano-Sized Magnetic Particles from Spent Pickling Liquors by Ultrasonic-Assisted Chemical Co-Precipitation”; J. Hazard. Mater. 2009, 163, 1173–1178.##
[2]       Huo, J.; Wang, L.; Haojie, Y. “Polymeric Nanocomposites for Electromagnetic Wave Absorption”; J. Mater. Sci. 2009, 44, 3917–3927.##
[3]       Zhongzhu, W.; Hong, B.; Jian, L. “Magnetic and Microwave Absorbing Properties of Polyaniline/Fe2O4 Nanocomposite”; J. Magn. Magn. Mater. 2008, 320, 2132 - 2139.##
[4]       Petrov, V. M.; Gagulin,V. V. “Microwave Absorbing Material”; Inorg. Mater. 2001, 37, 93-98.##
[5]       Sook, W. P.; Masato, T.; Jiro, W.; Noriyuki, K. “Microwave Absorption Behaviors of Polyaniline Nanocomposites Containing TiO2 Nanoparticles”; Current Applied Physics. 2008, 8, 391–394.##
[6]       Yuzun, F.; Haibin, Y.; Minghui, L. ; Guangtian, Z. “Evaluation of the Microwave Absorption Property of Flake Graphite”; Mater. Chem. Phys. 2009, 115, 696–698.##
[7]       Kimura, S.; Kato, T.; Hyodo, T. “Electromagnetic Wave Absorption Properties of Carbonyl Iron-Ferrite/PMMA Composites Fabricated by Hybridization Method”; J. Magn. Magn. Mater. 2007, 312, 181–186.##
[8]       Truong, V. T.; Riddell, R. F. “Polypyrrole Based Microwave Absorbers”; J. Mater. Sci. 1998, 33, 4971–4976.##
[9]       Emerson, W. H. “Electromagnetic Wave Absorbers and Anechoic Chambers Through the Years”; IEEE Trans. Antennas Propag. 1973, 21, 484-487.##
[10]    Kasevich, R. S.; Broderick, F. “Broadband Electromagnetic Energy Absorber”; US Patent 5, 223, 849, 1993.##
[11]    Cory, H.; Shiran, S.; Heilper, M. “An Iterative Method for Calculating the Shielding Effectiveness and Light Transmittance of Multilayered Media”; IEEE Trans. Electromag. Compat. 1993, 35, 451-456.##
[12]    Chakravarty, S.; Mittra, R.; Williams, N. R. “Microwave Theory and Techniques”; IEEE Trans. Antennas Propag. 2001, 49, 1050-1056.##
[13]    Wei, J.; Liu, J.; Li, S. “Electromagnetic and Microwave Absorption Properties of Fe3O4 Magnetic Films Plated on Hollow Glass Spheres”; J. Magn. Magn. Mater. 2007, 312, 414- 417.##
[14]    Gaylor, K. “Radar Absorbing Materials Mechanisms and Materials”; DSTO Materials Research Laboratory, 1989.##
[15]    Jaggard, D. L.; Engheta, N. “Chirosorb TM as an Invisible Medium”; Elect. Lett. 1989, 25, 173-174.##
[16]    Jun, Z.; Jincheng, X.; Peng, T.; Wei, H. “Ferromagnetic and Microwave Absorption Properties of Copper Oxide-Carbon Fiber Composites”; J. Alloy Comp. 2009, 487, 304–308.##
[17]    Kalaitzidou, K.; Fukushima, H.; Drzal, L. “A New Compounding Method for Exfoliated Graphite–Polypropylene Nanocomposites with Enhanced Flexural Properties and Lower Percolation Threshold”; Combus. Sci. Technol. 2007, 67, 2045–2051.##
[18]    Wei, J.; Liu, J.; Li, S. “Electromagnetic and Microwave Absorption Properties of Fe3O4 Magnetic Films Plated on Hollow Glass Spheres”; J. Magn. Magn. Mater. 2007, 312, 414-417.##
[19]    Chen, Y. J.; Gao, P.; Zhu, C. L.; Wang, R. X.; Wang, L. “Synthesis, Magnetic and Electromagnetic Wave Absorption Properties of  Porous Fe3O4/Fe/SiO2 Core/Shell Nanorods”; J.  Appl. Phys. 2009, 106, 054303-4.##
[20]    Hosseini, H.; Mohseni, S.; Asadnia, A.; Kerdari, H. “Synthesis and Microwave Absorbing Properties of Polyaniline/4 Nanocomposite”; J .Alloy Compd. 2011, 509, 4682–4687.##
[21]    Choi, I.; Lee, D.; Lee D. G. “Hybrid Composite Low-Observable Radome Composed of E-glass/Aramid/Epoxy Composite Sandwich Construction and Frequency Selective Surface”; Compos. Struct. 2014, 117, 98–104.##
[22]    Choi, I.; Lee, D.; Lee, D. “Optimum Design Method of a Nano-composite Radar Absorbing Structure Considering Dielectric Properties in the X-band Frequency Range”; Compos. Struct.  2015, 119, 218–226.##
[23]    Xingwei, L.; Gengchao, W.; Xiaoxuan, L.; Dongming, L. “Surface Properties of Polyaniline/Nano- TiO2 Composites”; Appl. Surf. Sci. 2004, 229, 395-401.##
[24]    Xiaoling, Y.; Gang, L.; Duanming, Z.; Huahui, H. “An Optimizing Method for Design of Microwave Absorbing Materials”; Mater. Design. 2006, 27, 700–705.##
[25]    Bueno, A. R.; Gregori, M. L.; Maria, C. S. “Microwave-absorbing Properties of Ni0.5 xZn0.5-xMe2xFe2O4 (Me=Cu, Mn, Mg) Ferrite Wax Composite in X-band Frequencies”; J. Magn. Magn. Mater. 2007, 320, 864-870.##

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 10 بهمن 1397
  • تاریخ بازنگری: 15 دی 1399
  • تاریخ پذیرش: 10 بهمن 1397
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1395

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار