高磁损耗(HP)吸波涂层
日期：2019-03-02 16:15
在各类吸波涂层中,发展最早、应用最广的是用各种金属或合金粉末、铁氧体等制成的涂料。从现有国外资料分析,铁磁性材料仍然是研制薄层宽带涂层的主体。
铁氧体材料在高频下具有较高的磁导率,且其电阻率亦高(108~1010电磁波易于进入并得到有效的衰减,其主要问题是密度大、温度稳定性较差等,日前,美、日、英、俄等国均在研制新型铁氧体吸波涂料,主要工作包括:制造含有大量游离电子的铁氧体或在铁氧体中加少量放射性物质以改善其吸波性能,制造空心微球铁氧体或铁氧体中空球以减小其密度并加强其吸波效果将铁氧体与电阻丝结合使用以对付不同频率雷达或频率捷变雷达:通过改变铁氧体的化学成分、粒度及其分布、粒子形貌以及表面处理技术等提高其损耗特性近年来对片状六角铁氧体( metroplan)开展了较多研究,主要集中在BaCo Ti Fe2-2O19上,据报道,在2~40GHz内,其块状材料||>5。应当指出,在低频下(f<1GH2),铁氧体具有较高p值而c,较小。所以作为匹配材料,它具有比金属粉明显的优势。此外,从吸波涂层往低频拓宽吸收频带来看,铁氧体材料具有良好的应用前景。
磁性金属、合金粉末对电磁波具有吸收、透过和极化等多种功能,用它来吸收电磁波能量的基本要求是:金属粉的粒度应小于工作频带高端频率时的趋肤深度,材料的厚度则应大于工作频带低端频率时的趋肤深度,这样既保证了能量的吸收,又使电磁波不会穿透材料。磁性金属(合金)粉温度稳定性好,介电常数较大等使其在吸波涂层中得到广泛应用。目前,用于吸波涂层的主要有微米级(1~10m)的纯Fe、Ni、Co粉及其合金粉末,以及纳米级粉体两类。最近几年,法国巴黎大学的G.Vian等深入研究了微米级Ni、Co粉末的吸波性能,发现其在1~8GHz内有最大值。对纯金属粉而言,当粒度为1.9μm、频率f=6.5GHz时,理论磁导率μ’=4,μ”=6.1;对粒度为1.4pm的Ni粉而言,在f=1.4GHz时,μ’=8,μ”=5。
纳米材料研究为近代国际科学前沿课题。近年来关于纳米材料具有吸收电磁波性能的报道引起研究人员的极大兴趣,提出以纳米材料作为新一代隐身涂料的设想并进行探索。研究的领域集中在磁性纳米微粒、颗粒膜和多层膜法国科学家最近研制成功一种宽带微波吸波涂层,是由纳米级填料与胶黏剂组成的。填料由超薄不定形磁性层与绝缘层构成,其中磁性层厚度仅3m。绝象层厚度为5nm。这种涂层的制作方法:采用真空沉积方法将CoNi合金与SiN沉积在基体上,形成超薄电磁吸收夹层结构,再将超薄夹层结构粉碎为碎屑,与胶黏剂混合制备成涂层。据报道,这种夹层薄膜叠合而成的结构具有很高的磁导率,在频率0.1-18GHz以内n与”均大于6。与胶黏剂混合后涂层材料电阻率高于50·cm。该材料在50MHz~50GHz内均具有良好的吸波性能国外报道的另一种多层纳米颗粒膜的制法是:以3m玻璃空心微球为载体采用化学镀、溅射等工艺将Ni、Al等金属生成纳米级电磁损耗层、匹配层及保护层,其中电磁损耗层厚度为10mm左右。当填充量体积分数为50%时,涂层密度为0.40~0.46g/cm3,当层厚在2mm下,8-18GHz内吸收率可性达10dB。
高磁导率吸收剂是研制高性能吸波涂层的关键材料,美国国家标准局研制的种“超黑色”涂料容易喷涂到金属表面上。可吸收99%的雷达能量。这种材料被认为极有可能属于纳米材料表面波吸波材料(SWAC)是由高磁导率材料制备的,它可以有效地抑制或消除由表面波或爬行波引起的后向散射。
上一篇：纳米Fe3O4吸波隐身材料的制备
下一篇：碳性纤维吸波涂层