毫米波干扰材料课题来源及研究的目的和意义
课题来源及研究的目的和意义
随着光电技术的迅猛发展，其在军事领域中的应用也越来越广泛。如可见光、红外、激光、光纤、微光等精确制导武器，空间预警雷达，遥感卫星等，都充分展示了光电技术的魅力。海湾战争、巴尔干半岛战火以及刚刚过去的美伊战争，更是从实践上证明了电子战越来越成为现代高科技战争的重要作战手段，是影响战争进程和结局的重要因素。
尽管光电技术发展很快，但光电对抗发展也极为迅速。科学家们已经寻找出或正在寻找对抗激光、可见光、红外光、微波等制导武器的方法;再者，红外、激光和可见光光学系统完成某些任务时，受环境影响较大，尤其是在雾、尘埃和在夜间观测条件下，它们的缺点更为突出。而频谱的微波部分又太拥挤。军事科学家很自然地将目光瞄准了毫米波。和其它波
[1]段相比，毫米波有以下优点:
a.红外和光学波段相比，传输窗口的大气衰减和损耗相当低;
b.红外和光学波段相比，在悬浮微粒和在尘埃、烟雾和战场污染等条件下的衰减较低;
c.传输窗口附近有高的吸收(相对于微波段)。选择适当的工作频率可以提供保密工作，并使得在远距离上进行干扰更加困难;
d.低的地面散射降低了地杂波和多径干扰。
早在上世纪80年代初，就有一些国家为了对抗毫米波制导武器的威胁，开始了毫米波
[2]干扰技术的研究，当初对毫米波干扰的研究主要采取有源干扰技术。但是，毫米波有源干扰技术的发展遇到了一些大功率、覆盖范围等一时难以解决的困难。由于无源干扰受到的限制较少，无源干扰技术己是毫米波对抗技术的研究重点，具有十分重要的军事应用价值。
因此，寻找一种高效、实用、价廉的毫米波干扰材料，用于对抗不断发展的各种毫米波探测手段和毫米波精确制导武器，对发展无源干扰烟幕技术有着非常重要的意义。
由可膨胀石墨高温膨胀工艺而制得的蠕虫状膨胀石墨具有高的电导率、较大的表面积，从而赋予它较好的电磁屏蔽性能。另外，由于其尺寸较大，密度较小，因此沉降速度慢，空中悬浮时间长。军事上可利用可膨胀石墨制造发烟剂生成烟幕来干扰毫米波雷达探测。由于膨胀石墨及其制备工艺的特殊性，使它在分散方式、分散性及环境协调性方面均优于PAN碳纤维、镀铝玻璃丝和铝箔条。在相同面密度的情况下，空间随机分布干扰材料对毫米波衰减结果显示，毫米波衰减能力由大到小的顺序为膨胀石墨、PAN碳纤维、镀铝玻璃丝、铝
[3]箔条。因此膨胀石墨是极具发展前景的新型毫米波干扰材料。
石墨是一种优良的导电填料，特别是石墨经插层后所制得的膨胀石墨具有高的电导率和大的表面积，从而赋予了膨胀石墨良好的电磁屏蔽性能。而且该材料还有优良的热稳定性、
[4]化学稳定性和低的热膨胀系数。根据schelkunoff电磁屏蔽理论，性能良好的电磁屏蔽材料应具有较高的电导率及磁导率，但一般制备的石墨基屏蔽材料是反磁性的，因而，该类材料的屏蔽性能非常有限，为了改善石墨的磁性能，提高石墨在屏蔽材料行业的应用，有必要对石墨进行磁改性。
我国是世界上的石墨大国，天然石墨的储量和产量均居世界前列。每年出口天然石墨及其制品约10万吨，进口约6千吨。出口的主要是原矿及低档制品，而进口的却大多是以我国的优质石墨为原料的深加工产品，进出口差价达3~4倍，花费了大量的外汇。因此我国急需提高石墨产品的深加工水平。
天然石墨或高度石墨化的炭材料，具有良好的导电性能，但与铜和铝等常用金属材料相
[5]比，其电导率低1~2个数量级，因此作为导电材料使用时因电导率太高而受到很多限制。然而石墨(炭)材料所固有的轻量(密度小)、耐腐蚀、耐高温和自润滑等特性却是常用金属材料所无法媲美的，所以石墨(炭)材料广泛应用于需要在运动状态下传导电流(如电动机、发
电机)或在高温和腐蚀性介质中传导电流(如电炉炼钢、电解食盐水)的场合和航天航空等要求
[6]材料轻量化的部门。
为了拓宽石墨(炭)材料的应用领域，人们一直致力于提高石墨(炭)材料电导率的研究工作，而利用石墨层间化合物的电导率大多比石墨原料的电导率高十至数十倍的性质，来提高
[7-11]石墨(炭)材料电导率的研究工作，更是近二十年来各国科学家研究的热点之一。
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