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吸波材料

资讯来源: 发布日期:2017-10-09 14:47:46发布人:佳日丰泰小李

  吸波材料

  按吸波原理

  吸波材料又可分为吸取型和干涉型两类。吸取型吸波材料本身对雷达波进行吸取损耗,基本类型有复磁导率与复介电常数基本相等的吸取体、阻抗渐变“宽频”吸取体和衰减表面电流的薄层吸取体;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。

  按材料的损耗机理

  吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型3大类。碳化硅、石墨等属于电阻型吸波材料,电磁能主要衰减在材料电阻上;钛酸钡之类属于电介质型吸波材料,其机理为介质极化驰豫损耗;磁介质型吸波材料的损耗机理主要归结为铁磁共振吸取,如铁氧体、羟基铁等。

  按研究时期

  可分为传统吸波材料和新型吸波材料。铁氧体、钛酸钡、金属微粉、石墨、碳化硅、导电纤维等属于传统吸波材料,它们通常都具有吸取频带窄、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、手性材料、导电高聚物、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。

  陶瓷系吸波剂

  用于高速飞行器组件上的雷达吸波材料要承受长时间高温工作的特点,而陶瓷材料具有优良的力学性能和热物理性能,特别是耐高温、强度高、蠕变低、膨胀系数小、耐腐蚀性强和化学稳定性好,同时又具有吸波功能,能满足隐身的要求,因此已被广泛用作吸取剂。陶瓷吸波材料主要代表有碳化硅吸波材料、碳化硅复合吸波材料。

  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组分,有实现轻质、薄层、宽频带和多频段吸取的可能,应用前景广阔。

  碳化硅复合材料

  碳化硅-碳纤维材料综合了SiC耐高温氧化和碳纤维的高强度与导电优点而成为一类新型陶瓷纤维材料,它的损耗效应综合了介电损耗和磁损耗,这是由于该纤维是以β-SiC型微晶与自由状态的x(x可以是C、N、Pe、Ni、Co、Zr单独一种或同时多种元素)成混晶状态。通过聚碳硅烷与沥青共混纺丝,然后将其硫化使之成为热不熔化体,在N2气流下以200~250℃/h的升温速度加热至1000~1200℃ ,烧结一定时间,转化为SiC-C纤维。这种纤维具有吸取雷达波的功能,经过与环氧树脂复合制成平板,衰减-10 dB的频带宽度超过10 GHz。

  铁氧体磁性吸波材料

  铁氧体磁性吸波材料是一种复介质材料, 对电磁波的吸取既有介电特性方面的极化效应又有磁损耗效应。具有吸取率高、涂层薄和频带宽等优点,被广泛应用于雷达吸波材料领域。铁氧体磁性吸波材料的不足之处是其复介电常数实部和复磁导率实部较小, 密度大, 饱和磁化强度低, 居里温度低及高温稳定性差, 因此应用范围受到限制。

  吸波材料的应用

  家用电器的电磁辐射防护

  所有的电器(如电冰箱、电视机等) ,在使用过程中都会发出电磁辐射,只是由于电磁波是一种无形的物质,因为电磁波是看不见,摸不着的能量物质,又无时不有、无处不在,因此更具有危险性和危害性,大家觉察不到而已。随着3C认证的实施,对电磁辐射防护的要求也越来越高,其实,象家用电器的电磁辐射,采取防护措施并不是什么难事,只是在生产制作过程中,加一道简单的工序———喷涂吸波材料而已,不过,对吸波涂料的选择要根据其频段来决定。

  手机、电脑的电磁辐射防护

  在科技发展的今天,手机、电脑给人们带来方便的同时,也带来了不容忽视的电磁辐射危害。为了尽可能地减少手机、电脑对人体,尤其是头部的辐射,除了尽可能地减少手机的辐射功率及保证使用手机时不要让它与人体接触,还应考虑其他防护措施,手机的辐射频率为800~1 800 MHz,电脑也会产生几百兆的电磁波,如果在生产过程中,能够在手机外壳、电脑机箱、电脑显示器内侧喷涂具有吸取功能的吸波涂料,将多余电磁波吸取,就不会再有电磁辐射的危害问题。

  吸波材料在手机电磁兼容设计中的应用

  手机在工作时,会不断往外发射电磁波,最大功率可以达到2w,这对周围环境的影响是很大的。比如,在手机通话的过程中,如果与固定电话距离较近,且固定电话也在通话,那么,大家经常会在固定电话的手柄中听到“滋滋滋”的声音,非常刺耳,这就是典型的手机对固定电话的干扰现象。因此,为避免手机在工作时对周围环境的干扰,必须对手机工作时的一些不必要的辐(spuriousemission)进行限制。吸波材料在解决手机产品的电磁兼容设计问题时是很有效的。随着电子产品的小型化、多功能化、数字化发展以及工作频率的不断 提升,吸波材料,尤其是具有不导电性能的铁氧体吸波材料,在这些产品的电磁兼容设计方面,将可发挥越来越大的作用。

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