[发明专利]一种用于高Q腔法测试纤维介电性能的样品的制备方法

说明书

本发明涉及纤维介电性能测试技术领域，具体涉及一种用于高Q腔法测试纤维介电性能的样品的制备方法。本发明控制待测纤维的长度为1±0.2mm，有利于各向同性的样品的制备；采用抽滤能够保证所得纤维毡中纤维均匀分布；采用4～5层预浸料制备样品，既能够保证样品中纤维分布均匀，又能够保证样品中纤维质量满足实际测定需要(纤维的质量分数可以达到20％)，减小了系统误差；采用热压成型和打磨使得样品表面光滑、厚度均匀、平整度高，有利于保证对纤维介电性能进行稳定测试。实施例的结果表明，本发明制备的样品能够实现纤维介电性能的稳定测试，重复性高，离散性小，能够很好地用于纤维状材料介电性能的测试当中。

技术领域

本发明涉及纤维介电性能测试技术领域，具体涉及一种用于高Q腔法测试纤维介电性能的样品的制备方法。

背景技术

纤维作为一种具有优异性能的复合材料增强体，已经被广泛的应用于各个领域。透波材料通常应具有较高的电磁波透过率以及较低的介电常数和损耗，在运载火箭、飞船、导弹及返回式卫星等领域中得到了广泛应用，准确测试纤维的介电常数和损耗成为设计透波复合材料的基础。

目前对材料的介电性能进行测试主要有两类方法，网络参数法和谐振腔法。网络参数法是将待测样品装入测试传感器中，比如波导、同轴线等各种类型的微波传输线以及微波天线，测试时将其视为双端口或单端口网络，用仪器测量得到复反射系数和复散射参数等表征其网络特性的参量，然后利用自由空间法、传输/反射法、时域法、多厚度法、多状态法的计算模型结合电磁场理论推算出材料的复介电常数和复磁导率。网络参数法由于对损耗的测量灵敏度不高，所以主要应用于高损耗材料的微波复电磁参数测量。谐振法是将待测样品分别置于封闭或开放式谐振腔中，或者将待测样品制作成微波谐振腔或谐振器，通过测试谐振系统的品质因数及谐振频率，然后由谐振腔的电磁理论分析、微扰理论、传输线理论或谐振器理论推算出材料的电磁参数，主要用于低损耗材料的电磁参数测试。

高Q腔法是谐振腔法的一种。上世纪70年代初美国MIT建立了X波段高Q腔法高温测试系统，获得了室温到800℃的测试数据。前苏联研制了室温到1200℃的高Q腔法测试系统，该系统能够获得一个频率点的测试数据。2009年，电子科技大学微波测试中心李恩、郭高凤等人研制了室温到1500℃的高Q腔法变温复介电常数测试系统，该系统采用一腔多模技术，能够实现7GHz至18GHz的多个频点测试。

高Q腔法测试的样品一般为各向同性材料，对于各向异性的纤维状材料而言，制样方法难度较大，并且相关固体电介质的介电性能测试标准里对样品的表面平整度要求很高，更加大了制样难度。现有的制样方法一般采用把纤维与石蜡磨碎混合的方法，但是对该方法得到的样品的纤维介电性能进行测试，测试结果离散性都比较大，测试结果中样品上下两个面的测试结果差值为0.1～0.2，不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高Q腔法测试纤维介电性能的样品的制备方法，采用本发明提供的方法制备得到的样品能够实现对纤维的介电性能进行稳定测试。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种用于高Q腔法测试纤维介电性能的样品的制备方法，包括以下步骤：

(1)将待测纤维分散于水中，得到纤维分散液；所述待测纤维的长度为1±0.2mm；

(2)将所述纤维分散液进行抽滤，得到纤维毡；

(3)将液体石蜡浸渍于所述纤维毡中，得到预浸料；所述纤维毡与液体石蜡的质量比为1：(3～4)，所述预浸料的厚度为0.6～1.0mm；

(4)将4～5层所述预浸料叠层放置后依次进行热压成型和打磨，得到用于高Q腔法测试纤维介电性能的样品。

优选地，所述步骤(1)中待测纤维在使用前进行浸泡预处理；所述浸泡预处理所采用的预处理溶液包括丙酮、乙醇或水；所述浸泡预处理的温度为45～55℃，时间为2.5～3.5h。