吸波材料

　　按吸波原理

　　吸波材料又可分為吸收型和干涉型兩類。吸收型吸波材料本身對(duì)雷達(dá)波進(jìn)行吸收損耗，基本類型有復(fù)磁導(dǎo)率與復(fù)介電常數(shù)基本相等的吸收體、阻抗?jié)u變“寬頻”吸收體和衰減表面電流的薄層吸收體;干涉型則是利用吸波層表面和底層兩列反射波的振幅相等相位相反進(jìn)行干涉相消。

　　按材料的損耗機(jī)理

　　吸波材料可分為電阻型、電介質(zhì)型和磁介質(zhì)型3大類。碳化硅、石墨等屬于電阻型吸波材料，電磁能主要衰減在材料電阻上;鈦酸鋇之類屬于電介質(zhì)型吸波材料，其機(jī)理為介質(zhì)極化馳豫損耗;磁介質(zhì)型吸波材料的損耗機(jī)理主要?dú)w結(jié)為鐵磁共振吸收，如鐵氧體、羥基鐵等。

　　按研究時(shí)期

　　可分為傳統(tǒng)吸波材料和新型吸波材料。鐵氧體、鈦酸鋇、金屬微粉、石墨、碳化硅、導(dǎo)電纖維等屬于傳統(tǒng)吸波材料，它們通常都具有吸收頻帶窄、密度大等缺點(diǎn)。其中鐵氧體吸波材料和金屬微粉吸波材料研究較多，性能也較好。新型吸波材料包括納米材料、手性材料、導(dǎo)電高聚物、多晶鐵纖維及電路模擬吸波材料等，它們具有不同于傳統(tǒng)吸波材料的吸波機(jī)理。

　　陶瓷系吸波劑

　　用于高速飛行器組件上的雷達(dá)吸波材料要承受長(zhǎng)時(shí)間高溫工作的特點(diǎn)，而陶瓷材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能和熱物理性能，特別是耐高溫、強(qiáng)度高、蠕變低、膨脹系數(shù)小、耐腐蝕性強(qiáng)和化學(xué)穩(wěn)定性好，同時(shí)又具有吸波功能，能滿足隱身的要求，因此已被廣泛用作吸收劑。陶瓷吸波材料主要代表有碳化硅吸波材料、碳化硅復(fù)合吸波材料。

　　碳化硅

　　在陶瓷吸波材料中，碳化硅是制作多波段吸波材料的主要組分，有實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、薄層、寬頻帶和多頻段吸收的可能，應(yīng)用前景廣闊。

　　碳化硅復(fù)合材料

　　碳化硅-碳纖維材料綜合了SiC耐高溫氧化和碳纖維的高強(qiáng)度與導(dǎo)電優(yōu)點(diǎn)而成為一類新型陶瓷纖維材料，它的損耗效應(yīng)綜合了介電損耗和磁損耗，這是由于該纖維是以β-SiC型微晶與自由狀態(tài)的x(x可以是C、N、Pe、Ni、Co、Zr單獨(dú)一種或同時(shí)多種元素)成混晶狀態(tài)。通過聚碳硅烷與瀝青共混紡絲，然后將其硫化使之成為熱不熔化體，在N2氣流下以200～250℃/h的升溫速度加熱至1000～1200℃ ，燒結(jié)一定時(shí)間，轉(zhuǎn)化為SiC-C纖維。這種纖維具有吸收雷達(dá)波的功能，經(jīng)過與環(huán)氧樹脂復(fù)合制成平板，衰減-10 dB的頻帶寬度超過10 GHz。

　　鐵氧體磁性吸波材料

　　鐵氧體磁性吸波材料是一種復(fù)介質(zhì)材料, 對(duì)電磁波的吸收既有介電特性方面的極化效應(yīng)又有磁損耗效應(yīng)。具有吸收率高、涂層薄和頻帶寬等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)吸波材料領(lǐng)域。鐵氧體磁性吸波材料的不足之處是其復(fù)介電常數(shù)實(shí)部和復(fù)磁導(dǎo)率實(shí)部較小, 密度大, 飽和磁化強(qiáng)度低, 居里溫度低及高溫穩(wěn)定性差, 因此應(yīng)用范圍受到限制。

　　吸波材料的應(yīng)用

　　家用電器的電磁輻射防護(hù)

　　所有的電器(如電冰箱、電視機(jī)等) ,在使用過程中都會(huì)發(fā)出電磁輻射,只是由于電磁波是一種無形的物質(zhì),因?yàn)殡姶挪ㄊ强床灰?摸不著的能量物質(zhì),又無時(shí)不有、無處不在,因此更具有危險(xiǎn)性和危害性,我們覺察不到而已。隨著3C認(rèn)證的實(shí)施,對(duì)電磁輻射防護(hù)的要求也越來越高,其實(shí),象家用電器的電磁輻射,采取防護(hù)措施并不是什么難事,只是在生產(chǎn)制作過程中,加一道簡(jiǎn)單的工序———噴涂吸波材料而已,不過,對(duì)吸波涂料的選擇要根據(jù)其頻段來決定。

　　手機(jī)、電腦的電磁輻射防護(hù)

　　在科技發(fā)展的今天,手機(jī)、電腦給人們帶來方便的同時(shí),也帶來了不容忽視的電磁輻射危害。為了盡可能地減少手機(jī)、電腦對(duì)人體,尤其是頭部的輻射,除了盡可能地減少手機(jī)的輻射功率及保證使用手機(jī)時(shí)不要讓它與人體接觸,還應(yīng)考慮其他防護(hù)措施,手機(jī)的輻射頻率為800～1 800 MHz,電腦也會(huì)產(chǎn)生幾百兆的電磁波,如果在生產(chǎn)過程中,能夠在手機(jī)外殼、電腦機(jī)箱、電腦顯示器內(nèi)側(cè)噴涂具有吸收功能的吸波涂料,將多余電磁波吸收,就不會(huì)再有電磁輻射的危害問題。

　　吸波材料在手機(jī)電磁兼容設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　手機(jī)在工作時(shí)，會(huì)不斷往外發(fā)射電磁波，最大功率可以達(dá)到2w，這對(duì)周圍環(huán)境的影響是很大的。比如，在手機(jī)通話的過程中，如果與固定電話距離較近，且固定電話也在通話，那么，我們經(jīng)常會(huì)在固定電話的手柄中聽到“滋滋滋”的聲音，非常刺耳，這就是典型的手機(jī)對(duì)固定電話的干擾現(xiàn)象。因此，為避免手機(jī)在工作時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的干擾，必須對(duì)手機(jī)工作時(shí)的一些不必要的輻(spuriousemission)進(jìn)行限制。吸波材料在解決手機(jī)產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)問題時(shí)是很有效的。隨著電子產(chǎn)品的小型化、多功能化、數(shù)字化發(fā)展以及工作頻率的不斷 提升，吸波材料，尤其是具有不導(dǎo)電性能的鐵氧體吸波材料，在這些產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)方面，將可發(fā)揮越來越大的作用。