吸波材料按吸波材料的元素分类:
碳系吸波材料,如:石墨烯、石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管;
铁系吸波材料,如:铁氧体,磁性铁纳米材料;
陶瓷系吸波材料,如:碳化硅;
其他类型的材料,如:导电聚合物、手性材料(左手材料)、等离子材料。
随着现代科学技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益。在机场、机航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此,治理电磁污染,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的课题。
吸波材料的形状:
1、尖劈形。
微波暗室采用的吸收体常做成尖劈形(金子塔形状),主要由聚氨酯泡沫型、无纺布难燃型、硅酸盐板金属膜组装型等。随着频率的降低(波长增长),吸收体长度也增加,普通尖劈形吸收体不但在工艺上难以实现,而且微波暗室有效可用空间也大为减少。
2、单层平板形。
国外早研制成的吸收体是单层平板形,后来制成的吸收体都是直接贴在金属屏蔽层上,其厚度薄、重量轻,但工作频率范围较窄。
3、双层或多层平板形。
这种吸收体可在很宽的工作频率范围内工作,且可制成任意形状。其缺点是厚度大、工艺复杂、成本较高。
4、涂层形。
在飞行器表面只能用涂层型吸收材料,为展宽频率带,一般都采用复合材料的涂层。
5、结构形。
将吸收材料掺入工程塑料使其既具有吸收特性,又具有载荷能力,这是吸收材料发展的一个方向。
所谓吸波材料,指能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量,从而减少电磁波的干扰的一类材料。在工程应用上,除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外,还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
吸波材料按吸波材料的损耗机制分类:
1、电阻型损耗,此类吸收机制和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,从而有利于电磁能转化成为热能。
2、电介质损耗,它是一类和电有关的介质损耗吸收机制,即通过介质反复化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质化过程包括:电子云位移化,性介质电矩转向化,电铁体电畴转向化以及壁位移等。
3、磁损耗,此类吸收机制是一类和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、阻尼损耗以及磁后效效应等,其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。
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