2012-12-10

吸波材料介绍

吸波材料介绍

吸波材料一般由基体材料和吸收介质复合而成，能将投射到它表面的电磁波能量吸收，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化成为热能或其他形式的能量。好的吸波材料具有质轻丶耐温丶耐湿和抗腐蚀等性能，现今电子零件轻薄短小趋势，其吸波材料发展也朝向”材料薄丶重量轻丶频段宽丶强度强”等。

吸波材料特性：

  • 最大限度地使入射电磁波进入到吸波材料内部，从而减少电磁波的直接反射。
  • 吸波材料对入射电磁波能产生有效吸收或衰减，即产生电磁损耗，使电磁波能量转化为热能或其他形式能，从而使电磁波在介质中被最大限度地吸收。

吸波材料分类：

  • 按研究时期可以分成传统吸波材料和新型吸波材料
    传统型按其微波损耗机理分为：电阻型吸波材料丶电介质型吸波材料和磁介质型吸波材料。铁氧体丶钛酸钡丶金属微粉丶石墨丶碳化矽丶导电纤维等属传统吸波材料，它们通常都具有吸收频带窄丶密度大等缺点。其中铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料研究较多，性能也较好。
    新型吸波材料包括：纳米材料丶多晶铁纤维丶手性材料丶导电高聚物吸波材料丶等离子体吸波材料和可见光丶红外及雷达兼容吸波材料等。新型吸波材料包括纳米材料丶手性材料丶导电高聚物丶多晶铁纤维及电路模拟吸波材料等，它们具有不同于传统吸波材料的吸波机理。其中纳米材料和多晶铁纤维是众多新型吸波材料中性能最好的2种。
  • 从吸波原理上可以分成电吸收型丶磁吸收型
  • 吸波材料大体可以分成涂层型丶板材型和结构型
  • 从结构上可以分为吸收型丶干涉型和谐振型等吸波结构
    吸收型吸波材料本身对雷达波进行吸收损耗，基本类型有复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体丶阻抗渐变“宽频”吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体；干涉型则是利用吸波层表面和底层两列反射波的振幅相等相位相反进行干涉相消，如1／4波长“谐振”吸收体，这类材料的缺点是吸收频带较窄
  • 吸波材料的损耗机制分类
    • 电阻型损耗：此类吸收机制与材料的导电率有关的电阻性损耗，即导电率越大，载流子引起的宏观电流（包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流）越大，从而有利於电磁能转化成为热能。
    • 电介质损耗：它是一类与电极有关的介质损耗吸收机制，即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质极化过程包括：电子云位移极化，极性介质电矩转向极化，电铁体电畴转向极化以及壁位移等。
    • 磁损耗：此类吸收机制是一类与铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗，此类损耗可以细化为：磁滞损耗，旋磁涡流丶阻尼损耗以及磁後效效应等，其主要来源是与磁滞机制相似的磁畴转向丶磁畴壁位移以及磁畴自然共振等

吸波材料应用：

吸波材料应用於各类电子产品，如电视丶音响丶VCD机丶电脑丶游戏机丶微波炉丶移动电话中，可以使电磁波泄露降到国家卫生安全限值（10微瓦每平方厘米）以下，确保人体健康。将其应用于高功率雷达丶微波医疗器丶微波破碎机，能保护操作人员免受电磁波辐射的伤害。

 

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