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輕質(zhì)、高強度和具有耐高溫及阻燃性能的復合材料在航空航天、軍事和交通運輸等領(lǐng)域具有極高應用需求。例如，當衛星的重量減少1kg時(shí)，火箭和推進(jìn)劑可減少500kg，對于減少能源消耗、節約成本具有重要意義。然而，輕質(zhì)材料內部往往具有較高的空隙含量，與優(yōu)良的機械性能之間存在本質(zhì)沖突，常規手段難以實(shí)現。受自然界中甲蟲(chóng)鞘翅質(zhì)輕且堅固的集成結構特征取法，東華大學(xué)紡織學(xué)院許福軍教授課題組基于三維紡織一體成型技術(shù)制備了高孔隙含量的芳綸三維立體中空結構復合材料。
由于特殊的芯層空間結構（空氣含量約為86.2%），該三維織物復合材料兼具輕質(zhì)（體積密度低至0.197g/cm3）和抗壓性能（可承載自重16000倍的壓力）。此外，燃燒測試發(fā)現該復合材料試樣阻燃性?xún)?yōu)異，且經(jīng)300s火焰燒蝕后，力學(xué)性能仍保持在92%以上。
在此研究基礎上，還可設計并制備超輕質(zhì)三維高增益微帶天線(xiàn)（3DWS-MA-T）。與傳統貼片式微帶天線(xiàn)相比，該3DWS-MA-T具有輕質(zhì)、抗分層的特點(diǎn)，在工作頻率（2.4GHz）具有良好的阻抗匹配（S11值＜20dB），且實(shí)現了高超的電磁性能（增益值d＞5B）。并且在極端環(huán)境（-196～200℃）下具優(yōu)異的結構穩定性和電磁學(xué)穩定性。（東華紡織/轉載）
文章轉自《產(chǎn)業(yè)用紡織品》2022年第01期總第408期的《前沿科技》
