微粉吸波剂的简介及其发展趋势

日期：2018-10-26 10:40

（一）吸波材料的分类与吸波原理

微波吸收材料是一种重要的功能材料,它在隐身技术、微波通信、微波暗室、抗电磁辐射以及防止电磁污染等方面得到了广泛的应用。吸波材料按其承载能力可分为结构吸波材料和涂层吸波材料两大类。结构吸波材料是一种多功能复合材料,它不但能够有效地吸收雷达波,同时还用于结构件,具有复合材料质轻高强的特点,其结构多为导电纤维混编的复合材料。涂层吸波材料具有施工简单、使用方便、易于维护、可设计性强等优点,一直受到隐身技术研究与设计人员的重视,然而与结构吸波材料相比,吸波涂层所增加的附加质量及它们的吸收频带较窄的缺点也使其应用受到一定程度的限制。因此如何克服这一难题成为涂层吸波材料研究的关键。

雷达吸波材料简称吸波材料,是指能吸收投射到它表面的电磁波能量,或通过材料的电磁损耗使其能量转化为热能或其他形式的能量而耗散掉的一类材料。根据吸波机理的不同,吸波材料的损耗介质可以分为电损耗型和磁损耗型2大类:电损耗型吸波材料主要通过介质的电子极化、离子极化或界面极化来吸收、衰减电磁波,如钛酸钡类;磁损耗型吸波材料主要通过磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁极化机制来吸收、衰减电磁波,如铁氧体、羰基铁等。吸波材料吸收电磁波的基本要求主要有2条:一是入射电磁波最大限度地进人材料内部而不是在其表面就被反射,即要求材料的表面阻抗匹配;二是进入吸波材料内部的电磁波能迅速吸收而衰减掉，即材料的衰减特性。

（二）微波吸波材料的发展趋势

1.低维化 为探索新的吸收机理和进一步提高吸波性能,纳米微粒、纤维、薄膜等低维材料日益受到重视,研究对象集中在磁性纳米、纳米纤维、颗粒膜与多层膜。它们具有吸收频带宽、兼容性好、吸收强、质量轻等优点,极具发展潜力。

2.复合化 根据目前吸波材料的发展现状,一种类型的材料很难满足日益提高的隐身技术所提出的“薄、宽、轻、强”的综合要求,因此需要将多种材料进行各种形式的复合以获得最佳效果,其中采用有机/无机纳米复合技术可以方便地调节复合物的电磁参数以达到阻抗匹配的要求。

3.多频谱兼容化 目前的反雷达探测隐身技术主要是针对厘米波段雷达,覆盖的频率段有限例如,谐振型吸波材料只能吸收一种或几种频率的雷达波;介电型吸波材料与磁性吸波材料主要覆盖范围大致分别在厘米波段的低端和高端。而近年来随着先进红外/紫外探测器、米波段雷达、毫米波段雷达等新型先进探测器的相继问世,以及装备部队使用,给原有的隐身手段提出了新的严峻挑战。这就要求隐身材料具备宽频带吸波特性,即用同一种隐身材料对抗多种波段的电磁波源的探测。

4.智能化 智能型材料是一种具有感知功能、信息处理功能、自我指令并对信号作出最佳响应的功能材料。这种可根据环境变化调节自身结构和电磁特性并对环境作出最佳响应的概念为隐身材料的设计提供新的思路和方法。

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