Composites Research

The Korean Society for Composite Materials (한국복합재료학회)
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Single-layered Microwave Absorbers containing Carbon nanofibers and NiFe particles

탄소나노섬유와 NiFe 분말을 함유한 단층형 전자기파 흡수체

  • 박기연 (KAIST 기계항공시스템학부 항공우주공학 대학원) ;
  • 한재흥 (KAIST 기계항공시스템학부 항공우주공학) ;
  • 이상복 (한국기계연구원 부설 재료연구소 복합재료그룹) ;
  • 김진봉 (한국기계연구원 부설 재료연구소 복합재료그룹) ;
  • 이진우 (한국기계연구원 부설 재료연구소 복합재료그룹) ;
  • 이상관 (한국기계연구원 부설 재료연구소 복합재료그룹)
  • Published : 2008.10.31
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Abstract

Carbon nanofibers (CNFs) were used as dielectric lossy materials and NiFe particles were used as magnetic lossy materials. Total twelve specimens for the three types such as dielectric, magnetic and mixed radar absorbing materials (RAMs) were fabricated. Their complex permittivities and permeabilities in the range of $2{\sim}18$ GHz were measured using the transmission line technique. The parametric studios for reflection loss characteristics of each specimen to design the single-layered RAMs were performed. The mixed RAMs generally showed the improved absorbing characteristics with thinner matching thickness. One of the mixed RAMs, MD3with the thickness of 2.00 mm had the 10 dB absorbing bandwidth of 4.0 GHz in the X-band ($8.2{\sim}12.4$ GHz). It also showed very broad 10 dB absorbing bandwidth as wide as 6.0 GHz in the Ku-band ($12.0{\sim}18.0$ GHz) with the thickness tuning to 1.49 mm. The experimental results for selected several specimens were in very good agreements with simulation ones in terms of the overall reflection loss characteristics and 10 dB absorbing bandwidth.

유전성 손실재료로 CNFs가 사용되었고, 강자성의 submicron 크리 NiFe 분말을 자성 손실재료로 사용하였다. 획득한 손실재료의 함량과 혼합비에 따라 세 가지(dielectric, magnetic. mixed RAMs)의 타입으로 분류되고, 전체 12 종류의 복합재료를 제작하였다. 이들의 복소 유전율 및 투자율을 $2{\sim}18$ GHz 범위에서 측정하였다. 측정된 전자기적 물성과 다층형 매질에서의 투과 빛 반사와 관련된 이론을 사용하여 단층형 흡수체를 설계를 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 혼합형 타입의 하나인 MD3 복합재료는 2.00 mm의 투께로 X-band ($8.2{\sim}12.4$ GHz)에서 약 4.0 GHz의 10 dB 흡수 대역폭을 나타내었고, 1.49mm의 두께로 Ku-band ($12.0{\sim}l8.0$ GHz)에서 약 6.0 GHz의 10 dB 흡수 대역폭을 나타내었다. 몇 종류의 복합재료에 대판 성능평가 실험이 수행되었고, 전반적인 흡수성능 경향과 10 dB 흡수 대역폭에서 예측 결과와 일치하였다.

Keywords

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