·1330· 工程科学学报.第41卷，第10期 质量分数50%FeSiAl吸波涂层此时的匹配频率反 模值逐渐减小的同时其最小反射损耗均会增大，峰 而高于质量分数30%FeSiAl吸波涂层的匹配频率. 值降低，也就是说FeSiAl涂层的吸波性能与腐蚀屏 由前面的实验结果可知质量分数30%FSiA 蔽性能同时降低.这主要是因为吸收剂的氧化，生 吸波涂层的低频阻抗模值更大，保护性能更好.这 成了复合的金属氧化物.FeSiAl粉末作为磁性金属 可以归因于随着涂层中FeSiA填料含量的增多，填 微粉，其磁性比相应的金属氧化物强，饱和磁化强度 料与树脂间的结合力减小从而导致缺陷增加，加速 是氧化体的四倍以上，具有较高的磁导率和磁损 了腐蚀介质的扩散，从而使涂层的耐蚀性能下降. 耗]，并且金属氧化物的电阻率高，使得边界处阻 将以上两个性能变化规律对照起来发现，随着腐蚀 抗匹配衰减，电磁波难以进入被吸收，因此在经过长 进程的发展，两种含量的FeSiAl吸波涂层低频阻抗 时间盐雾被氧化后吸波性能变差. 表2吸波涂层经过不同盐雾周期后的吸波参数及低频阻抗模值 Table 2 Absorbing parameters and low-frequency impedance moduli of absorbing coatings after different salt spray cycles 反射损耗低于-10dB 试样编号 最小反射损耗/dB IZlo.01H/0 吸收频段/GHz 有效带宽/GHz 30%FSA(0) 13.44-17.93 4.49 -14.03 2.61×1010 30%FSA(4) 16.49-18 1.51 -13.70 9.96×109 30%FSA(8) 12.98-16.68 3.7 -12.18 2.06×109 50%FSA(0) -9.1 6.67×108 50%FSA(4) -7.24 7.51×107 50%FSA(8) -6.84 7.26×10° 3结论 ving the electrical conductivity and anti-corosion properties of Pol- yurethane coatings.Appl Surf Sci,2017,424:72 (1)磁颗粒在外加磁场的作用下，受磁化力以 [5]Yang Z Q,Sun W,Wang L D,et al.Liquid-phase exfoliated flu- orographene as a two dimensional coating filler for enhanced coro- 及磁偶极作用的影响，在电磁场环境下固化完全的 sion protection performance.Corros Sci,2016,103:312 FeSiAl吸波涂层，与自然固化后的涂层相比，其腐蚀 [6]Li S J,Sun W,Yang Z Q,et al.Influences of semiconductor ox- 屏蔽性能下降 ide fillers on the corrosion behavior of metals under coatings.Elec- (2)盐雾中试验FeSiAl极易被氧化，在经8周 trochim Acta,2018,292:425 中性盐雾试验后涂层表面颜色加深，明显发生氧化 [7]Xie D,Wei H Y,He M,et al.Ferromagnetic carbon-based com- 腐蚀行为.涂层的耐蚀性和吸波性能都随着吸波剂 posites for wave absorbing materials.Mater Rev,2017,31(Suppl 2):125 含量的增加而降低.同时，长期盐雾试验中，FeSiAl (谢迪，韦红余，何敏，等。用于吸波材料的铁磁性/碳材料复 涂层的吸波性能与腐蚀屏蔽性能变化一致，吸波性 合物.材料导报，2017,31（增刊2）：125) 能随着腐蚀屏蔽性能降低而减弱. [8]Ban G D.Liu Z H.Ye ST.et al.Dispersion properties on nick- alloy/iron package mica powder composite absorbing coatings. 参考文献 Equip Environ Eng,2017,14(3):95 (班国东，刘朝辉，叶圣天，等.镍铁合金/铁包云母粉复合吸 [1]Wang L J,Gao H F.Summarization of antiradar coatings.Suf 波涂层材料的颜散特性.装备环境工程，2017,14(3)：95) Technol,2004,33(6):13 [9]Zhao L.Z.Hu S J,He Q Y,et al.Shielding principle and re- (王连杰，高焕方.吸波涂料概述.表面技术，2004,33(6)： search progress of electromagnetic shielding materials.Packag 13) Eng,2006,27(2):1 [2]Wang D L,Sikora E,Shaw B.A study of the effects of filler parti- (赵灵智，胡社军，何琴玉，等.电磁屏蔽材料的屏蔽原理与 cles on the degradation mechanisms of powder epoxy novolac coat- 研究现状.包装工程，2006,27(2)：1) ing systems under corrosion and erosion.Prog Org Coat,2018, [10]Jin W G.Development and applications of carbon fiber in EMS 121:97 composites.Hi-Tech Fiber Appl,2003,28(4):9 [3]Dhoke S K,Khanna A S,Sinha T J M.Effect of nano-ZnO parti- (靳武刚.碳纤维在电磁屏蔽材料中的应用研究.高科技纤 cles on the corrosion behavior of alkyd-based waterborne coatings. 维与应用，2003,28(4)：9) Pmg0 rg Coat,2009,64(4):371 [11]Jin D.Qi Y D.Guo Y P,et al.Absorbing properties of carbon [4]Tong Y,Bohm S,Song M.The capability of graphene on impro- fiber/FeSiAl composite in low frequency band.Mater Rev,2016,工程科学学报,第 41 卷,第 10 期 质量分数 50% FeSiAl 吸波涂层此时的匹配频率反 而高于质量分数 30% FeSiAl 吸波涂层的匹配频率. 由前面的实验结果可知质量分数 30% FeSiAl 吸波涂层的低频阻抗模值更大,保护性能更好. 这 可以归因于随着涂层中 FeSiAl 填料含量的增多,填 料与树脂间的结合力减小从而导致缺陷增加,加速 了腐蚀介质的扩散,从而使涂层的耐蚀性能下降. 将以上两个性能变化规律对照起来发现,随着腐蚀 进程的发展,两种含量的 FeSiAl 吸波涂层低频阻抗 模值逐渐减小的同时其最小反射损耗均会增大,峰 值降低,也就是说 FeSiAl 涂层的吸波性能与腐蚀屏 蔽性能同时降低. 这主要是因为吸收剂的氧化,生 成了复合的金属氧化物. FeSiAl 粉末作为磁性金属 微粉,其磁性比相应的金属氧化物强,饱和磁化强度 是氧化体的四倍以上,具有较高的磁导率和磁损 耗[28] ,并且金属氧化物的电阻率高,使得边界处阻 抗匹配衰减,电磁波难以进入被吸收,因此在经过长 时间盐雾被氧化后吸波性能变差. 表 2 吸波涂层经过不同盐雾周期后的吸波参数及低频阻抗模值 Table 2 Absorbing parameters and low鄄frequency impedance moduli of absorbing coatings after different salt spray cycles 试样编号 反射损耗低于 - 10 dB 吸收频段/ GHz 有效带宽/ GHz 最小反射损耗/ dB | Z| 0郾 01 Hz / 赘 30% FSA(0) 13郾 44 ~ 17郾 93 4郾 49 - 14郾 03 2郾 61 伊 10 10 30% FSA(4) 16郾 49 ~ 18 1郾 51 - 13郾 70 9郾 96 伊 10 9 30% FSA(8) 12郾 98 ~ 16郾 68 3郾 7 - 12郾 18 2郾 06 伊 10 9 50% FSA(0) — — - 9郾 1 6郾 67 伊 10 8 50% FSA(4) — — - 7郾 24 7郾 51 伊 10 7 50% FSA(8) — — - 6郾 84 7郾 26 伊 10 6 3 结论 (1)磁颗粒在外加磁场的作用下,受磁化力以 及磁偶极作用的影响,在电磁场环境下固化完全的 FeSiAl 吸波涂层,与自然固化后的涂层相比,其腐蚀 屏蔽性能下降. (2)盐雾中试验 FeSiAl 极易被氧化,在经 8 周 中性盐雾试验后涂层表面颜色加深,明显发生氧化 腐蚀行为. 涂层的耐蚀性和吸波性能都随着吸波剂 含量的增加而降低. 同时,长期盐雾试验中,FeSiAl 涂层的吸波性能与腐蚀屏蔽性能变化一致,吸波性 能随着腐蚀屏蔽性能降低而减弱. 参 考 文 献 [1] Wang L J, Gao H F. Summarization of antiradar coatings. Surf Technol, 2004, 33(6): 13 (王连杰, 高焕方. 吸波涂料概述. 表面技术, 2004, 33(6): 13) [2] Wang D L, Sikora E, Shaw B. A study of the effects of filler parti鄄 cles on the degradation mechanisms of powder epoxy novolac coat鄄 ing systems under corrosion and erosion. Prog Org Coat, 2018, 121: 97 [3] Dhoke S K, Khanna A S, Sinha T J M. Effect of nano鄄ZnO parti鄄 cles on the corrosion behavior of alkyd鄄based waterborne coatings. Prog Org Coat, 2009, 64(4): 371 [4] Tong Y, Bohm S, Song M. The capability of graphene on impro鄄 ving the electrical conductivity and anti鄄corrosion properties of Pol鄄 yurethane coatings. Appl Surf Sci, 2017, 424: 72 [5] Yang Z Q, Sun W, Wang L D, et al. Liquid鄄phase exfoliated flu鄄 orographene as a two dimensional coating filler for enhanced corro鄄 sion protection performance. Corros Sci, 2016, 103: 312 [6] Li S J, Sun W, Yang Z Q, et al. Influences of semiconductor ox鄄 ide fillers on the corrosion behavior of metals under coatings. Elec鄄 trochim Acta, 2018, 292: 425 [7] Xie D, Wei H Y, He M, et al. Ferromagnetic carbon鄄based com鄄 posites for wave absorbing materials. Mater Rev, 2017, 31( Suppl 2): 125 (谢迪, 韦红余, 何敏, 等. 用于吸波材料的铁磁性/ 碳材料复 合物. 材料导报, 2017, 31(增刊 2): 125) [8] Ban G D, Liu Z H, Ye S T, et al. Dispersion properties on nick鄄 alloy / iron package mica powder composite absorbing coatings. Equip Environ Eng, 2017, 14(3): 95 (班国东, 刘朝辉, 叶圣天, 等. 镍铁合金/ 铁包云母粉复合吸 波涂层材料的频散特性. 装备环境工程, 2017, 14(3): 95) [9] Zhao L Z, Hu S J, He Q Y, et al. Shielding principle and re鄄 search progress of electromagnetic shielding materials. Packag Eng, 2006, 27(2): 1 (赵灵智, 胡社军, 何琴玉, 等. 电磁屏蔽材料的屏蔽原理与 研究现状. 包装工程, 2006, 27(2): 1) [10] Jin W G. Development and applications of carbon fiber in EMS composites. Hi鄄Tech Fiber Appl, 2003, 28(4): 9 (靳武刚. 碳纤维在电磁屏蔽材料中的应用研究. 高科技纤 维与应用, 2003, 28(4): 9) [11] Jin D, Qi Y D, Guo Y P, et al. Absorbing properties of carbon fiber/ FeSiAl composite in low frequency band. Mater Rev, 2016, ·1330·