典型纺织材料的电磁学参数分析

为研制宽频轻质的雷达吸波纺织基材料，对常用纺织材料的电磁学参数进行评估是至关重要的。一般而言，不导电的高分子材料都属于透波材料，对电磁波几乎不存在吸收、反射。将各种常用纤维（80%体积比、均切断成2mm长度小段）和丙烯酸复合后，采用同轴法获得的电磁学参数如图10-6～图10-8所示。

表10-10　目前主要的吸波剂性能及特点分析

图10-6　棉纤维的电磁学参数

图10-7　羊毛纤维的电磁学参数

图10-8　涤纶和PE/PET低熔点纤维的电磁学参数

在8～18GHz范围内，羊毛、棉、涤纶和涤纶低熔点纤维的复磁导率实部均为1.0、虚部基本都为0，磁耗损正切角为0，表明这些纺织纤维不具有任何磁耗损介质的特征。

羊毛和棉纤维复介电常数的虚部大约为0.1，其实部分别为2.4和2.0，介电耗损角的正切基本都小于0.1，介电耗损也相当小，几乎为0。涤纶和涤纶低熔点纤维的介电常数实部约为3.0，虚部约为0，介电耗损正切为0，基本不存在介电耗损。(www.xing528.com)

为了研制纺织基雷达伪装材料，必须改善纺织材料的电磁学参数。提高其复介电常数虚部或复磁导率虚部以及耗损正切。这里主要介绍有机导电纤维、不锈钢纤维、碳纤维的电磁学参数，这些纤维不属于常用纺织纤维，也不同于前面介绍的难以直接进入纺织加工的吸波剂。其中，有机导电纤维和不锈钢纤维可直接通过并线方式和其他纤维并捻后进行织造，而碳纤维则可以直接织成非织造布。了解这些材料的电磁学参数对于纺织基电磁波吸波材料的研发具有重要意义。

图10-9、图10-10分别为不同有机导电纤维、碳纤维以6.5%的体积比和环氧树脂复合后的电磁学参数，其中纤维都统一切短为2mm掺混。其中，Y2和Y3的导电成分含量为8%，Y2为金属导电涤纶，Y3为碳黑导电锦纶，而Y1和Y4的导电成分含量只有2.4%。纤维细度均在20旦/2f左右。虽然Y3具有较好的介电损耗正切，但是数值并不高。

图10-9　不同有机导电纤维的介电损耗角正切

图10-10　不同碳纤维的介电损耗角正切

而电阻在103级的三种细度为20μm的碳纤维均具有高出有机导电纤维一个数量级的介电损耗正切。加入2%该碳纤维，和涤纶混合后，在12GHz即可获得-12dB的反射率。随着纤维含量的增加，发射率变高，对雷达波的吸波效果变差。