樹脂基復合材料以其高強度、防腐、阻燃、官度小等優點，應用范圍及用量正在逐漸擴大。在一些特殊的場合，如武器裝備上，要求樹脂基復合材料不但具有結構性能，同時還要具有電磁兼容特性到滿足一些特殊的使用要求。因此需要對樹脂基復合材料進行優化設計，使得復合材料既具有結構強度，同時具有電磁兼容性能。電磁兼容復合材料的研究可以為我國武器裝備提供一條有效的輕量化技術途徑，并可對武器裝備電子元器件提供有效保護，盡量降低被敵方探測的可能性。
    對于某些應用，民磁兼容復合材料應具有以下設計性能指標，即力學性能為：拉伸強度≥450MPa，拉伸彈性模量≥18GPa，彎曲強度≥450MPa，彎曲彈性模量≥18GPa；電磁兼容指標為：7-8GHz波段電磁屏蔽效能為30dB，其余波段電磁屏蔽效能為25dB。
1  實驗部分
1.1  材料
    氨基甲酸酯改性乙烯基酯樹脂：工業級，金陵帝斯曼樹脂有限公司；
    溴化改性乙烯基酯樹脂：工業級，晉緯化學工業有限公司；
    玻纖經編織物：±45。，圣戈班復合材料工程有限公司；
    環烷酸鈷：工業級，淄博市淄川魯峰精細化工廠；
    異丙苯過氧化氫：工業級，天津阿克蘇過氧化物有限公司；
    硅烷處理劑：KH-550，南京曙光化工廠；
    銅網、鐵網、不銹鋼網、鈹饃合金網：市售。
1.2  設備與儀器
    100t壓力成型機：YX-100型，上海偉力機械廠；
    高壓水切割機：DWJ-A-2型，南京大地水刀有限公司；
    電子拉力試驗機：SINTECH2/DL型，美國MTS公司；
    動態材料試驗機：Instron8032型，英國Instron公司。
1.3  試樣制備
    按照一定的玻纖質量分數（一般在45%-50%）計算所需玻纖織物的層數，將樹脂、固化劑、引發劑按一定比例配制樹脂混合液涂刷到玻纖織物上，再在織物一側或兩側鋪上一層金屬網，然后放入100t壓力成型機上成型，墊上厚度3.5mm，在壓力5-10MPa、溫度120-150℃下固化60min，取出板材，在高壓水切割機上分別按照標準要求加工拉伸試樣、彎曲試樣?？瞻自嚇硬患咏饘倬W。
1.4  性能測試
    拉伸性能按GB 1447-2000測試；
    彎曲性能按GB 1449-2005測試；
    阻燃性能按GB 2406-1993測試；
    電磁兼容性能表征采用頻譜分析儀，結合信號源和天線，按GB12190-1990測試，測試示意圖見圖1。

2  結果與討論
2.1  復合材料的力學性能
    在復合材料中引入相應的金屬網，金屬網經過一定的表面處理，復合材料的力學性能基本上不受影響，表1列出各種復合材料的性能對比。

    在復合材料中引入金屬網，由于金屬表面和復合材料之間存在辦面效應，會影響金屬網與樹脂基體之間的粘接強度，因此，金屬網一般要采用偶聯劑處理，以改善金屬表面的界面性能，提高其與樹脂基體的粘接強度，尤其像銅網、不銹鋼網等惰性界面，表面處理更為重要。根據復合材料基體的性能，采用KH-550偶聯劑對金屬網表面進行處理。
    由表1可以看出，金屬網經過合適的界面處理，然后引入到復合材料中，復合材料的力學性能不會受到影響。
2.2  復合材料的電磁兼容性能
    復合材料的電磁兼容性能有其理論基礎，設波垂直入射到屏蔽材料上，同時屏蔽表面任一點場的矢量E1+平行于構成網的金屬絲中的一群并垂直于另一群。與E1+垂直的金屬絲影響甚微，可以忽略不計，與E1+平行的金屬絲中有電流產生，這些電流的磁場在靠近金屬絲處與沿密實屏蔽斷面均勻分布的電流所產生的均勻磁場極不相同，如圖2所示。

    圖2中H為材料表面任一點的磁矢量，h為信號源離網距離，a為網格間距，由此可以假定，在表面效應可以忽略的頻率范圍內，金屬網屏蔽等效于（當h>>a時）某密實屏蔽。沿該屏蔽一次場的磁矢量方向上，在單位長度內，應有像流經單位長度內所有全部金屬網絲的電流一樣的電流。對于密實屏蔽，該電流等于E2+σd，其中E2+為靠近屏蔽的合成場矢量，也是穿透屏蔽的場長矢量，σ為材料電導率，d為材料厚度；當E2+相同時，對于金屬網，這一電流等于nE2+/R=。因為n=1/a，所以用金屬網制成的電磁兼容復合材料的T網可用下式求出：
      T網=60π/（R=a）   （1）
式中：T網――金屬網的電磁屏蔽效能；
      n――單位長度內的金屬絲數；
      R=――1m長單根金屬絲的直流電阻。
    對于一定的銅絲和不銹鋼絲，R=是恒定的，將銅網及不銹鋼的R=帶入（1）式，優選出佳的a值，可以計算出T網值。
    從理論上說，采用金屬網完全可以滿足復合材料電磁屏蔽效能要求。采用不同的金屬網制備電磁兼容復合材料，具有不同的電磁屏蔽效能，結果見表2。

    從表2可以看出，采用不同的金屬網制備的電磁兼容復合材料具有不同的電磁屏蔽效能，其中鈹饃合金屬復合材料>不銹鋼復合材料>鐵網復合材料>銅網復合材料。
    根據以上試驗結果，對采用不同孔徑不銹鋼網制備的電磁兼容復合材料進行進一步的性能表征，研究了不銹鋼網的孔徑大小對電磁兼容性能的影響，結果見表3。

    從表3可以看出，復合材料的電磁屏蔽效能隨著不銹鋼網孔徑的減小而提高，該結果驗證了電磁屏蔽理論公式的正確性。
    在理論計算和試驗研究的基礎上，采用不銹鋼網對復合材料進行了電磁兼容優化設計，并在航天科工集團第二研究院二0三所進行了全波段電磁屏蔽效能測試。電磁屏蔽效能試驗結果見表4。

    從表4可以看出，采用單層和兩層不銹鋼網制備的電磁兼容復僵材料均能滿足電磁兼容指標。
3  結論
    （1）經表面處理的金屬網引入到復合材料中，復合材料的結構強度不會受到影響。
    （2）采用不同的金屬網制備的電磁兼容復合材料具有不同的電磁屏蔽效能，其中鈹鏌合金網復合材料>不銹鋼網復合材料>鐵網復合材料>銅網復合材料。
    （3）復合材料的電磁屏蔽效能隨著不銹鋼網孔徑的減小而提高。
    （4）采用不銹鋼網制備的電磁兼容復合材料可以滿足設計指標要求。