铁氧体复合吸波材料研究新进展
新型吸波材料研究进展
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｕｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｗａ ｖ ｅ — ａ ｂｓ ｏ ｒ ｂｉ ｎｇ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｓ ． Ａｎｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｗａ ｖ ｅ— ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｒ ｅ ｌ ａ ｉ ｄ ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｅ ｍｐ ｈ ａ ｓ ｉ ｓ ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｓ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ，ｔ ｈｉ ｎ，ｂｒ ｏ ａ ｄ－ ｂａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ — ａ ｌ ｓ ，ｓ ｕｃ ｈ ａ ｓ ｎａ ｎ ｏ — ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ｆ ｔ — ｈａ ｎ ｄ ｅ ｄ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｓ ． Ｍｏ ｒ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｏ ｎ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｗａ ｖ ｅ — ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂｉ ｎｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ．Ｆ ｕ ｒ ｔ ｈｅ ｒ ｍｏ ｒ ｅ，ｓ ｏ ｍｅ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎｏ ｖ ｅ ｌ ｗａ ｖ ｅ — ａ ｂ— ｓ ｏ ｒ ｂ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ｓ ｔ ｅ ａ ｌ ｔ ｈ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ，Ｎｏ ｖ ｅ ｌ ｔ ｙ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ，Ｎａ ｎ ｏ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ，Ｌ ｅ ｔ－ ｆ ｈ ａ ｎ ｄｅ ｄ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ
吸波材料的研究进展
吸波材料的研究进展摘要：吸波材料的研究是隐身技术发展的关键，吸波剂的好坏对于吸波材料的性能有很大的影响。
本文在对吸波材料以及其吸波原理进行介绍的基础上，大体阐述了有关吸波材料的研究进展，通过对几种常用的微波吸波剂的介绍，提出了未来吸波材料的发展将向着”薄、轻、宽、强”和耐腐蚀性等方面进行研究。
关键词：吸波材料吸波材料分类研究进展一、吸波材料的简介吸波材料是指能将投射在它表面的电磁波能量吸收并通过材料介质损耗转变为热能等其他形式的能量的一类材料，一般由基体材料（或粘结剂）与吸收介质（吸收剂）复合而成。
在工程上应用的吸波材料不仅在较宽频带内对电磁波的吸收率较高，还应该具备质量轻、耐高温、耐潮湿、抗化学腐蚀等特性。
一般情况下，吸波材料需要最大限度地使入射电磁波进入到吸波材料内部，从而减少电磁波的直接反射，即要求材料满足阻抗匹配；并且进入材料内的电磁波能迅速地被全部衰减掉，即要求材料满足衰减匹配[1]。
二、吸波材料的分类目前吸波材料分类较多，分类方法也有多种，现大致分为以下四种。
1.按材料成型工艺和承载能力，可分为涂型吸波材料和结构型吸波材料前者是将混合后的吸收剂（金属或合金粉末、铁氧体、导电纤维等）与粘合剂涂覆于目标表面形成吸波涂层，其具有操作方便，吸波性能好、工艺简单和容易调节等优点，广泛受到世界各国的重视。
后者是具有承载和吸波的双重功能通常将吸收剂分散在层状结构材料中，或是采用强度高、透波性能好的高聚物复合材料（如玻璃钢、芳纶纤维复合材料等）为面板，蜂窝状、波纹体或角锥体为夹芯的复合结构。
2.按吸波原理，吸波材料又可分为吸收型和干涉型两类吸收型吸波材料通过本身对雷达波进行吸收损耗可分为复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体、阻抗渐变/宽频0吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体三种基本类型；干涉型吸波材料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，这类材料的缺点是吸收频带较窄。
3.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三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；电介质型吸波材料的机理为介质极化驰豫损耗，如钛酸钡之类；铁氧体、羟基铁等属于磁介质型吸波材料，它的损耗机理主要是铁磁共振吸收。
铁氧体吸波材料研究进展
铁氧体吸波材料的研究进展物理科学与技术学院凝聚态物理罗衡102211013摘要：铁氧体吸波材料是既具有磁吸收的磁介质又具有电吸收的电介质，是性能极佳的一类吸波材料。
本文对铁氧体吸波材料的工作原理、研究进展作了系统的介绍，并指出了铁氧体吸波材料的发展趋势。
关键词：铁氧体吸波材料研究进展0 引言近年来，随着电磁技术的快速发展，电磁波辐射也越来越多的充斥于我们的生活空间，电磁波辐射已成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废物污染之后的又一大公害。
如电磁波辐射产生的电磁干扰(EMI)不仅会影响各种电子设备的正常运行，而且对身体健康也有危害。
在军事高科技领域，随着世界各国防御体系的探测、跟踪、攻击能力越来越强，陆，海、空各军兵种军事目标的生存力，突防能力日益受到严重威胁；作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段之一的隐身技术，正逐渐成为集陆、海、空、天、电、磁五位一体之立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术手段。
目前一般采用的手段是利用电磁屏蔽材料的技术，来进行抗电磁干扰和电磁兼容设计，但是屏蔽材料对电磁波有反射作用，可能造成二次电磁辐射污染和干扰，所以最好的解决办法是采用吸波材料技术，因为吸波材料可以将投射到它表面的电磁波能量吸收，并使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量消耗而不反射[1-3]。
用于隐身技术的雷达吸波材料已达十几种之多，与透波材料相比，吸波材料研究得更为成熟，其中应用较广的几类吸波材料有铁氧体、金属微粉、纳米吸波材料、导电高聚物和铁电吸波材料等。
在众多吸波材料中，磁性吸波材料具有明显优势，而且将是主要的研究对象。
磁性吸波材料主要包括铁氧体、超细金属粉、多晶铁纤维等几类。
其中金属吸收剂具有使用温度高、饱和磁化强度和磁损耗能力大等特点，但也存在一些自身的缺点：如频率展宽有一定难度，这主要是由于其磁损耗不够大，磁导率随频率的升高而降低比较慢的缘故；化学稳定性差；耐腐蚀性能不如铁氧体等[4]；而对于铁氧体来说，除了具有吸收强、吸收频带宽、成本低廉、制备工艺简单等优点外，还因为具有较好的频率特性(其相对磁导率较大，而相对介电常较小)，更适合制作匹配层，相对于高介电常数高磁导率的金属粉，在低频率拓宽频带方面，更具有良好的应用前景[5-8]。
吸波超材料研究进展
吸波超材料研究进展一、本文概述随着现代科技的不断进步，电磁波在通信、雷达、军事等领域的应用日益广泛，然而，电磁波的散射和干扰问题也随之凸显出来。
为了有效地解决这一问题，吸波超材料应运而生。
吸波超材料作为一种具有特殊电磁性能的人工复合材料，能够实现对电磁波的高效吸收，因此在隐身技术、电磁兼容、电磁防护等领域具有广阔的应用前景。
本文旨在综述吸波超材料的研究进展，包括其基本原理、设计方法、制备工艺以及应用现状等方面。
将介绍吸波超材料的基本概念和电磁特性，阐述其吸波原理及影响因素。
然后，将综述近年来吸波超材料在结构设计、材料选择以及性能优化等方面的研究成果。
接着，将讨论吸波超材料的制备方法，包括传统的物理法和化学法以及新兴的3D打印技术等。
将展望吸波超材料在未来的发展趋势和应用前景。
通过本文的综述，读者可以对吸波超材料的研究现状有全面的了解，并为进一步的研究和开发提供有益的参考。
二、吸波超材料的基本原理吸波超材料，作为一种人工设计的复合材料，其基本原理主要基于电磁波的干涉、散射、吸收和转换等物理过程。
吸波超材料通过特定的结构设计，能够有效地调控电磁波的传播行为，从而实现高效的电磁波吸收。
吸波超材料的设计往往采用亚波长结构，这种结构可以在微观尺度上调控电磁波的传播路径，使得电磁波在材料内部发生多次反射和干涉，从而增加电磁波与材料的相互作用时间，提高电磁波的吸收效率。
吸波超材料通常具有负的介电常数和负的磁导率，这使得电磁波在材料内部传播时，会经历与常规材料不同的物理过程。
当电磁波进入吸波超材料时，由于介电常数和磁导率的负值特性，电磁波的传播方向会受到调控，从而实现电磁波的高效吸收。
吸波超材料还可以通过引入损耗机制，如电阻损耗、介电损耗和磁损耗等，将电磁波的能量转化为其他形式的能量，如热能，从而实现电磁波的衰减和吸收。
这种损耗机制的设计对于提高吸波超材料的吸收性能至关重要。
吸波超材料的基本原理是通过调控电磁波的传播路径、改变电磁波的传播方向以及引入损耗机制，实现电磁波的高效吸收。
基于铁氧体和碳纤维的双层复合材料吸波性能研究
性能指标。相较于单 一 的吸波材 料 ， 吸波 纤维及 其复合材料具有 相 当的优势 ， 也是 未来 吸波材 料 的发展方向之一… 。铁氧体 吸波材料一直是研究
到一定量 的柠檬 酸水溶 液 中至 全部 溶解 ， 滴入氨 水调节溶液 ｐ Ｈ至 中性。将上述 溶液置于 ８ ℃水 Ｏ 浴中恒温一定 的时 间制得溶胶 ， 溶胶 转入烘 箱 将 中，Ｏ ￣ 下恒温干 燥 ， Ｉ０Ｃ 得到一 定粘 度 和流动性 的 透明凝胶。将凝胶 置于马弗 炉 中采用 “ 两步热 处 理法” 升温烧结 ， 即先将凝 胶在 ４ ０ 时预烧 ３Βιβλιοθήκη ， ５℃ ｈ １ 引 言
吸波材 料作 为 一 种重 要 的军 事 隐身 功 能 材
氧体 Ｂ Ｃ ：ｅ Ｏ，按化学计量 比称取一定量的 Ｂ ａｏＦ 。 ：， ａ
（ Ｏ ） 、ｅ Ｎ ３３９ ２ 和 Ｃ （ Ｏ ）６ ２ 加 入 Ｎ ３ ２Ｆ （ Ｏ ） ・Ｈ Ｏ ｏ Ｎ ３ －Ｈ Ｏ，
料， 是隐身材料 中研究最 多 ， 发展最快 的材料。随 着现代 战争 对 武 器 装 备 隐身 要 求 的不 断 提 高 ，
使用溶胶凝 胶法分别 制备 了 Ｍ 型 和 ｗ 型六角 铁 氧体粉末 ， 并制备 了铁 氧体一 碳纤 维环氧树脂基 复 合材料。用波 导法测 量 了这些 复合 材料在 Ｋ ｕ波
段 的电磁参数 ， 计算 了它们各 自的反射 率。根 据 测量的复合材料 电磁参 数设计 了双 层 吸波材料 ， 计算了不同组成 的双层 吸波材 料 的反射率 ， 到 得 吸波性能更加优 良的复合材料 。
较多且 比较成熟的吸波材料 。 ， Ｊ但单纯使用铁氧
体吸波材料还存 在许 多应用 的实 际问题 ， 如铁 氧
铁氧体复合吸波材料研究新进展
术、 激光隐 身技 术 和声 波 隐 身技 术 ， 中雷 达 隐身 占 ６ 以 其 Ｏ 上ｌ ， 】 因而雷达波隐身技术是当前 隐身技术研究的重点 。 ］
表 １ 磁 铅 石 型铁 氧体 的 晶体 结 构
Ｔａ ｌ Ｃｒ ｓ ａ ｔｕ ｔ ｒ ｆ ａ ｎ ｔ－ ｌｍｂ ｔ ｙ ｅ ｆ ｒ ｉ ｂｅ１ ｙ ｔ ｌ ｒ ｃ ｕ ｅｏ ｇ ｅ ｏ ｐ ｕ ｉ ｔ ｐ ｅ ｒｔ ｓ ｍ ｅ ｅ
目前隐身技术 主要依靠 各种 隐身 涂料 、 散射或损耗 雷达波
以达到隐身的 目的。按 涂料 隐身原理 ， 雷达 隐身涂料 又可分为
透 波 材料 和 吸 波 材 料 （ ｓｒ ｉ ｔｒ １＿ ， 目的 都 是 最 大 Ａｂｏｂｎ ｍａｅｉ ） ］其 ｇ ａ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒｃ
Ｔｈ ｅｅ ｒｈ ｈ ｔｐ ｔ ｎ ｈ ｅ ｓ ｒｇ ｅ ｓｏ ｔａｔ ｔｒ ｌ ｒ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｌｄｎ ｅｒｔ ， ｅｒ ｓａｃ ｏ ｓ ｏ ｄｔ ｅｎ ｗｅｔｐ ｏ ｒｓ ｆ ｅ ｌ ｍａｅｉ ｓａｅｉ ｒｄ ｃｄ，ｉｃｕ ｉｇｆｒｉ ａ ｓ ｈ ａ ｎ ｅ
Ｌ ｏ ｏ ｇ，ＬＩＱｉｏｉｇ ＩＢａ ｄ ｎ ａ ｌ ，ＺＨＡＮＧ ｎ ｕ，Ｚ ｎ Ｃｕ ｒ ｉ ＨＡＯ ｉｇ ｉｎ Ｊｎ ｘａ
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｅ ｓ ｒ 。Ｎｏ ｔ ｉ ｅ ｓｔ ｆＣｈ ｎ ，Ｔａｙ ａ ３ ０ １ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＣｈ ｍｉｔ ｙ ｒｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｉａ ｙ ｉｕ ｎ ０ ０ ５ ）
・
２６ ・ ２
材料 导报
２０ 年 １ ０８ ２月第 ２ 卷 专辑 Ⅻ ２
铁 氧体 复 合 吸波材 料研 究 新进 展
李保 东， 李巧玲 ， 张存瑞 ， 赵静 贤
吸波材料现状和应用整理超
吸波材料现状和应用整理超吸波材料是一种能够吸收入射电磁波能量的材料，广泛应用于电子、通信、雷达、医疗等领域。
下面将对吸波材料的现状和应用进行整理。
一、吸波材料的现状：1.传统吸波材料：传统吸波材料主要包括铁氧体吸波材料、碳基吸波材料和金属粉末吸波材料。
铁氧体吸波材料具有良好的吸波特性，但存在成本高、重量大的缺点。
碳基吸波材料在低频和高频段有较好的吸波性能，但在中频段表现一般。
金属粉末吸波材料具有宽频带吸波特性，但其吸波效果受到金属粉末颗粒尺寸和分布的影响。
2.新型吸波材料：近年来，随着纳米技术和复合材料技术的发展，新型吸波材料不断涌现。
例如，石墨烯、纳米颗粒、纳米线等材料的引入，使得吸波材料具备了更好的吸波性能和适应性。
此外，还有基于多孔介质和微波介质等新型吸波材料不断得到应用。
二、吸波材料的应用：1.电子和通信领域：吸波材料在电子和通信领域中广泛应用。
例如，在手机、电视、电脑等电子产品中，吸波材料可以减少电磁波对周围环境和其他电子设备的干扰。
在通信设施中，吸波材料可以减少因电磁波反射和散射引起的信号衰减和干扰，提高通信的稳定性和可靠性。
2.雷达领域：吸波材料在雷达系统中起到重要作用。
吸波材料可以减少雷达系统的回波信号，提高雷达系统的探测精度和隐形性能。
吸波材料在雷达系统中的应用包括雷达天线的吸波包覆、飞机和船只的外壳吸波涂层等。
3.医疗领域：吸波材料在医疗领域中也有应用。
例如，医学成像设备中的吸波材料可以减少周围环境的干扰，提高图像质量；医用射频治疗中的吸波材料可以减少射频波的反射和散射，增强治疗效果。
4.军事领域：吸波材料在军事领域中是一种重要的隐身材料。
吸波材料可以减少战机、舰船等装备的雷达反射截面，提高敌方雷达探测的难度和战略优势。
吸波材料在军事领域中的应用包括隐身战机的外表面吸波涂层、导弹的吸波翼盒等。
综上所述，吸波材料在各个领域的应用越来越广泛。
随着科技的不断发展，吸波材料的性能和适应性也在不断提高。
铁氧体吸波材料吸波性能影响因素研究进展
力的 目的【 ｌ Ｊ 。其中，铁氧体类吸波材料由于既有亚 铁磁性又有介 电特性， 因而兼具磁性和介电两种材
众所周 知 ，材料 的性能 主要 取 决于它 的化 学成 分和 制备 工艺 ，这两者 直接 影响 着材 料 的微观 结构
和相组成。材料的组织结构对吸波性能有着较大影
响。铁氧 体 的吸波性 能与化 学 组 分 、制备 工艺 、粒 子 尺寸 、 应用频 率等密切 相关Ｌ ５ ｊ 。 目前 ， 铁氧 体粒径 、
形貌、 晶型等 对吸波 性能 的影 响 已有 大量研 究 】 ，
但 综合 起来 探 讨吸 波性 能 与铁 氧 体 的组 织 结构 （ 包 括 粒径 、相 组 成 、形貌 、晶体 结 构 ）的关 系 鲜有 报 道 ，且吸 波机 理 的研 究还 很欠 缺 。研 究铁 氧 体 的组 织结构 对 吸波性 能的影 响 ， 对 于提 高铁 氧 体 吸波 性 能 ，指 导铁氧 体 吸波材 料 的研 究 工 作 意义 重 大 。本 文 就近 期 关 于 铁 氧 体 吸 波 材 料 的 吸 波 性 能 与其 粒 径 、形貌 、相组 成等 的关系 方 面 的研 究进 行 综 合分 析， 探 究铁 氧 体材料 的组织 结 构对 其 吸波 性 能的影
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ：ｆ ｅ ｒ ｒ ｉ ｔ ｅ ； ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ： ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ
１引言
随着现代电磁技术的不断发展， 电磁干扰对军
事安 全和 民用 电子信 息领 域 的影响越 来越 严重 ， 高 性 能 吸波 与 防 护 材料 已经 成 为 了 当前 电磁 材 料领 域研 制和 开 发 的重 点之 一 。 吸波 材料 作为一 种重 要 的 军事 功能材 料 ，其 作用是 减少 或消 除雷达 、红外 线 等对 目标 的探 测 ， 以达 到战场 隐身 提高 自身 生存
吸波材料的研究进展
吸波材料的研究进展摘要：吸波材料的研究是隐身技术发展的关键，吸波剂的好坏对于吸波材料的性能有很大的影响。
本文在对吸波材料以及其吸波原理进行介绍的基础上，大体阐述了有关吸波材料的研究进展，通过对几种常用的微波吸波剂的介绍，提出了未来吸波材料的发展将向着”薄、轻、宽、强”和耐腐蚀性等方面进行研究。
关键词：吸波材料吸波材料分类研究进展一、吸波材料的简介吸波材料是指能将投射在它表面的电磁波能量吸收并通过材料介质损耗转变为热能等其他形式的能量的一类材料，一般由基体材料（或粘结剂）与吸收介质（吸收剂）复合而成。
在工程上应用的吸波材料不仅在较宽频带内对电磁波的吸收率较高，还应该具备质量轻、耐高温、耐潮湿、抗化学腐蚀等特性。
一般情况下，吸波材料需要最大限度地使入射电磁波进入到吸波材料内部，从而减少电磁波的直接反射，即要求材料满足阻抗匹配；并且进入材料内的电磁波能迅速地被全部衰减掉，即要求材料满足衰减匹配[1]。
二、吸波材料的分类目前吸波材料分类较多，分类方法也有多种，现大致分为以下四种。
1.按材料成型工艺和承载能力，可分为涂型吸波材料和结构型吸波材料前者是将混合后的吸收剂（金属或合金粉末、铁氧体、导电纤维等）与粘合剂涂覆于目标表面形成吸波涂层，其具有操作方便，吸波性能好、工艺简单和容易调节等优点，广泛受到世界各国的重视。
后者是具有承载和吸波的双重功能通常将吸收剂分散在层状结构材料中，或是采用强度高、透波性能好的高聚物复合材料（如玻璃钢、芳纶纤维复合材料等）为面板，蜂窝状、波纹体或角锥体为夹芯的复合结构。
2.按吸波原理，吸波材料又可分为吸收型和干涉型两类吸收型吸波材料通过本身对雷达波进行吸收损耗可分为复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体、阻抗渐变/宽频0吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体三种基本类型；干涉型吸波材料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，这类材料的缺点是吸收频带较窄。
3.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三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；电介质型吸波材料的机理为介质极化驰豫损耗，如钛酸钡之类；铁氧体、羟基铁等属于磁介质型吸波材料，它的损耗机理主要是铁磁共振吸收。
吸波材料的吸波原理及其研究进展
吸波材料的吸波原理及其研究进展一、本文概述随着现代科技的飞速发展，电磁波在各个领域的应用日益广泛，但同时也带来了电磁干扰和电磁辐射污染等问题。
为了有效应对这些问题，吸波材料作为一种能够吸收并减少电磁波传播的材料，受到了广泛关注。
本文旨在探讨吸波材料的吸波原理及其研究进展，以期为相关领域的科学研究和技术应用提供参考。
本文将简要介绍吸波材料的基本概念、分类及其应用领域。
在此基础上，重点分析吸波材料的吸波原理，包括电磁波的入射、吸收和散射过程，以及吸波材料内部结构与电磁波相互作用的机理。
通过对吸波原理的深入剖析，有助于理解吸波材料的性能特点及其优化方向。
本文将综述近年来吸波材料的研究进展。
包括新型吸波材料的开发、性能优化、应用拓展等方面。
通过对比分析不同研究团队的研究成果，揭示吸波材料领域的发展趋势和研究热点。
也将探讨当前研究中存在的问题和挑战，为未来研究提供思路和建议。
本文将对吸波材料的未来发展进行展望。
结合当前科技发展趋势和市场需求，预测吸波材料在未来可能的应用领域和市场前景。
针对吸波材料研究中存在的难题和挑战，提出可能的解决方案和发展方向，以期推动吸波材料领域的持续进步和发展。
二、吸波材料的吸波原理吸波材料是一类能够有效吸收并减少电磁波在其表面反射的特殊材料。
其吸波原理主要基于电磁波的入射、传播和衰减过程。
当电磁波入射到吸波材料表面时，会发生一系列复杂的物理和化学作用，这些作用共同作用导致电磁波能量的减少和吸收。
吸波材料的表面通常具有一定的粗糙度或特殊结构，这些结构能够有效地增加电磁波在材料表面的散射和漫反射，从而减少电磁波的直射反射。
这种表面散射和漫反射的过程可以降低电磁波在材料表面的反射率，使得更多的电磁波能够进入材料内部。
吸波材料内部通常含有一些特殊的电磁介质，如磁性材料、导电高分子等。
这些介质能够有效地吸收电磁波的能量，并将其转化为其他形式的能量，如热能、化学能等。
磁性材料能够通过磁化过程吸收电磁波中的磁场能量，而导电高分子则能够通过电子的迁移和碰撞吸收电磁波中的电场能量。
浅谈吸波材料的发展现状
浅谈吸波材料的发展现状吸波材料是一种能够吸收电磁波的特殊材料，可以用于电磁波干扰抑制、雷达隐身、电磁波防护等应用领域。
随着通信技术、雷达技术、无线电技术等领域的快速发展，对吸波材料的研究与应用也在不断进步。
本文将对吸波材料的发展现状进行浅谈。
首先，吸波材料的发展可以追溯到上个世纪五六十年代。
早期的吸波材料主要采用铁氧体材料，例如Ni-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体等。
这些铁氧体材料具有较强的吸波性能，但存在重量大、价格高等问题。
因此，在应用中受到一定的限制。
随着电磁波技术的不断发展，吸波材料的研究也得到了突破。
近年来，吸波材料研究的主要方向包括：常规吸波材料的改进和创新、超材料与纳米材料的应用、复合材料的发展等。
常规吸波材料的改进和创新主要包括材料配比的优化、结构改良等。
例如，通过对添加剂的优化和掺杂技术的改进，可以提高吸波材料的吸波性能。
此外，还可以通过改变吸波材料的结构，设计出更加紧凑和轻量化的吸波材料。
超材料与纳米材料的应用是近年来吸波材料研究的热点之一、超材料是一种具有特殊的电磁性质的材料，可以通过微观结构的改变来实现对电磁波的吸收或反射。
纳米材料具有尺寸小、比表面积大等特点，在吸波材料的研究中具有广阔的应用前景。
通过将超材料与纳米材料应用于吸波材料中，可以显著改善其吸波性能。
复合材料是指由两种或更多种不同材料组合而成的材料。
复合材料可以通过优化组分和结构，使得吸波材料具有更好的吸波性能。
常见的吸波复合材料有：吸波材料与高分子材料的复合、吸波材料与金属材料的复合等。
吸波复合材料在吸波性能、机械性能等方面都有很大的突破。
除了以上几种发展方向外，吸波材料的应用领域也在不断拓展。
随着无线通信技术的快速发展，对吸波材料在通信设备中的应用需求大增。
另外，吸波材料在航空航天、军事装备、电子产品等领域也得到了广泛应用。
总的来说，吸波材料的发展现状显示出了多方面的趋势。
不断优化和改进常规吸波材料，应用超材料与纳米材料，发展吸波复合材料等是目前吸波材料研究的主要方向。
铁氧体复合吸波材料研究现状
铁氧体复合吸波材料研究现状铁氧体复合吸波材料是一种新型吸波材料，可以有效地吸收和消散声波，改善声学环境，减少噪声污染。
它以铁素体作为主要成分，以多孔结构的形式制成，具有高吸波效果、环境适应性好和良好的机械性能等优点，是现代声波控制技术的核心材料。
本文就铁氧体复合吸波材料的研究现状进行介绍。
一、成分分析铁氧体复合吸波材料是一种多成分材料，它由铁素体、碳酸钙、尼龙纤维、粗骨料等组成。
铁素体是材料的主要组成成分，它具有高强度、高耐磨、高导热性等特点，在碳酸钙的作用下可以形成规则的多孔结构，从而增强材料的吸波性能、使材料的比表面积增加等。
碳酸钙是一种多孔性质的硬物质，具有良好的吸收和消散声波的效果，可以有效增强材料的吸波效果。
尼龙纤维是一种吸波保温材料，具有结实耐压、轻质化、阻尼、低热传导等特点，可以增强材料的抗冲击性能和耐磨性。
粗骨料是一种增强材料强度和硬度的重要组成成分，它可以增强材料的抗压强度和抗冲击强度，从而起到增强材料的力学性能的作用。
二、制备工艺铁氧体复合吸波材料的制备工艺主要有粉末冶金法、工业型固相添加法、喷丸施工法、焊接复合法等。
粉末冶金法是以粉末冶金技术加工吸波材料的制备工艺，具有生产周期短、成本低、质量稳定等特点，是制备吸波材料最常用的工艺之一；工业型固相添加法是将吸波材料中的尼龙纤维、碳酸钙等添加剂与铁素体混合，然后经过热处理和冷却形成吸波材料；喷丸施工法则是将吸波材料经过一定的处理，制成粉末状，然后与粗骨料一起，经过喷丸施工而形成的复合材料；焊接复合法是将经过一定的处理的复合材料，经过焊接加工，从而形成复合吸波材料。
三、性能特点铁氧体复合吸波材料具有多种优良的性能：首先，该材料具有优良的吸波性能，其吸波效率达到90%以上，超过了传统吸波材料上的许多其它吸波材料；其次，材料具有良好的抗拉性能，弹性模量大、延伸率低，可以抵抗外界的拉力；第三，材料具有良好的耐腐蚀性，可以抵抗外界的腐蚀；最后，材料具有优越的热稳定性，能够承受高温和低温的极端条件，同时具有良好的抗热衰减性能。
吸波材料理论设计的研究进展
万方数据 万方数据吸波材料理论设计的研究进展／王晨等７。
图１多层吸波材料结构图Ｆｉｇ，１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｒａｗｉｎｇｏｆｍｕｌｔｉｌａｙｅｒａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ按图１中从右到左的顺序迭代计算Ｚｍ（１）、磊（２）……直到Ｚｍ（行），得到了自由空间界面处的输入阻抗，代入式（２）即可得到反射率损耗。
同济大学的Ｓｈｅｎ等Ｌ３们用Ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备了钡钴铁氧体，并引入了镧元素掺杂。
他们用传输线法公式计算了２层材料的反射率，得到了以Ｌａ掺杂铁氧体／环氧树脂为外层、厚０．５ｍｍ，以碳纤维／环氧树脂为内层、厚１．５ｍｍ的设计方案。
此方案在１２～１８ＧＨｚ频段有较好的吸收效果，１６ＧＨｚ处最强吸收可达一１８．６ｄＢ。
跟踪计算法是一种新型的设计方法。
其基本原理在于模拟入射电磁波在吸波体中的传播过程。
入射电磁波在吸波体中每遇到一个界面都要发生折射和反射。
折射波和反射波的最终结果有２种，一种是射出吸波体外，成为吸波材料对电磁波的反射波；另一种是在吸波体内部衰减成为一个很小的值，如果小于预定精度，就可以忽略不计。
跟踪计算法就是在电磁波发生折射、反射后，对折射波和反射波进行跟踪，反复计算跟踪电磁波的吸收情况，直到全部损耗殆尽或射出吸波体外。
对射出吸波体外的电磁波求和即得到反射波强度。
利用计算机的数值计算方法，配合适当的优化方案，能够较为快速、精确地对候选材料进行方案组配、性能预报和评价［３１’３引。
张铁夫等［３２］利用跟踪计算和频带优化的方法对某纳米吸波剂多涂层材料进行了理论计算。
结果表明此方法拟合出的吸收曲线与实验曲线的峰位基本相符，可以较准确地预测实验曲线的趋势。
２．３优化方法多组分与多层复合材料计算是计算量很大的工作，需要通过优化处理来使设计工作更有效率［３｝３９。
在材料要求的性能指标，如工作带宽、反射率、厚度等为已知的情况下，优化设计过程可以用式（１２）表示：Ｆ一∑ｃｏｔ（ＤＩＲＩ（１２）式中：Ｆ为目标函数，ｎ为在指定频带内的采样点，Ｒ为采样点的反射率。
吸波材料的研究现状与进展
二、铁氧体吸波材料
当前吸波材料发展的主体仍是磁性材料。铁氧体价格便宜、化 学稳定性好，是发展最早、较为成熟的吸波材料。按微观结构 的不同，铁氧体可分为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型，它们 均可作吸波材料。许多研究表明，三种铁氧体中六角晶系磁铅 石型吸波材料的性能最好。六角晶系磁铅石型铁氧体为片状颗 粒，而片状颗粒是吸收剂的最佳形状;其次六角晶系磁铅石型 铁氧体具有较高的磁性各向异性等效场，因而有较高的自然共 振频率。
三、莫来石吸波材料
莫来石陶瓷具有耐高温、抗氧化、低热导率、低膨胀系数、低 蠕变、低弹性模量、高温下强度不会衰减等优良特性，加之化 学稳定性好、抗腐蚀耐磨、来源方便、价格便宜，可作为优质 的高温结构材料，在航空航天领域有着极好的应用前景，其适 中的复介电常数将有利于制备出具有良好力学性能和吸波性能 的高温吸波材料。莫来石陶瓷复介电常数的实部和虚部与莫来 石陶瓷的烧结致密度、烧结助剂有关。烧结致密度升高时，莫 来石陶瓷复介电常数的实部和虚部均升高，添加MgO烧结助剂 后，莫来石陶瓷复介电常数的实部和虚部也有所升高，直接提 高材料的吸波性能;且其复介电常数无明显频散效应。
二、碳纳米管吸波材料
碳纳米管是一维纳米材料，纳米粒子的小尺寸效应、量子尺寸 效应和表面界面效应等使其具有奇特的光、电、磁、声等性质， 从而使得碳纳米管的性质不同于一般的宏观材料。一般认为， 纳米吸波材料对电磁波能量的吸收是由晶格电场热运动引起的 电子散射、杂质和晶格缺陷引起的电子散射，以及电子与电子 之间的相互作用等3种效应决定的。碳纳米管具有特殊的螺旋 结构和手征性，这也是碳纳米管吸收微波的重要机理。碳纳米 管具有特殊的电磁效应，表现出较强的宽带吸收性能，而且具 有比重小、高温抗氧化、介电性能可调、稳定性好等优点。
铁氧体磁性材料的制备及研究进展
铁氧体磁性材料的制备及研究进展【摘要】铁氧体磁性材料是一类非常重要的无机功能材料,其应用涉及到电子、信息、航天航空、生物医学等领域。
综述了铁氧体磁性材料的研究进展及其应用,分析了铁氧体磁性材料的制备方法，展望了研究和开发铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景。
【关键词】铁氧体磁性材料；研究进展；制备铁氧体是一种非金属磁性材料,又称磁性陶瓷。
人类研究铁氧体是从20世纪30年代开始的,早期有日本、荷兰等国对铁氧体进行了系统的研究;在20世纪40年代开始有软磁铁氧体的商品问世;20世纪50年代是铁氧体蓬勃发展的时期。
1952年磁铅石硬磁铁氧体研制成功;1956年又在此晶有必要对1.1.1(参数[1]3～4个数量级一起,能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。
在应用方面,铁氧体吸波材料可分为结构型(整体烧结成一定形状的器件)和涂敷型(用铁氧体颗粒的涂层作为吸收剂使用),混合一定量的粘结剂后制成的吸收介质材料,有时为了提高吸波总体性能,将铁氧体吸波材料同金属型或有机型的材料混合使用。
1.2 信息存储铁氧体材料磁记录是利用强磁性介质输入,记录,存储和输出信息的技术和装置。
其磁记录用的磁性材料分为两类:磁记录介质,是作为记录和存储信息的材料,属于永磁材料。
另一类是磁头材料,是作为输入和输出信息用的传感器材料,属于软磁材料。
1.2.1 磁记录介质主要是磁带、硬磁盘、软磁盘、磁卡及磁鼓等,从构成上有磁粉涂布型磁材料和连续薄膜型磁材料两大类。
目前,主要的磁记录材料有:γ-Fe2O3,钴改性γ- Fe2O3,CrO2和钡铁氧体磁粉。
1.2.2 磁头材料磁头在磁记录技术中的作用是将输入信息存到磁记录介质中或将记存在磁记录介质中的信息输出来,起着转换器的作用。
目前应用的磁头材料有:热压多晶铁氧体,单晶铁氧体和六角晶系铁氧体[2]。
1.3在磁场作,包括10nm。
磁泛的应用并已用于癌症治疗目前器;剂,1.4效应构La1-, 3由于自旋无序散射作用,材料的导电性质向半导体型转变,因此,随着Mn4+离子含量的变化,材料可以形成反铁磁耦合和铁磁耦合,如果是反铁磁耦合,材料呈高电阻态:如果是铁磁耦合,则材料呈低电阻态;如果在零磁场下,材料是反铁磁,则电阻处于极大,施加磁场后,由反铁磁态转变为铁磁态,则电阻由高电阻变为低电阻。
锰锌铁氧体水泥基复合材料吸波性能的研究
Ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｙ Ｄｏ ｉ ｇ Ｍ ｎ Ｚｎ Ｆｅ ｒ ｔ ｔ ｒ ａ ｓｂ ｐ ｎ － ｒ ｉｅ
ＸＩ ＯＮＧ Ｇｕ — ａ＇ ｏＸＵ ｌ ｌ ， ＹＥ ｅｈ ａ Ｙｕ － ｕ ， ＺＵＯ ｅ Ｙｕ ， ＬＪＪｉｎ ｌ。 ａ —ｉ ， ＣＨ ＥＮ ｎ —ｕｅ ｗａ ｍａ ｅ ｒ ｍ ｆ ｒ ｉ ｏｘ ｄ Ｚｎ ｅ ｒｔ ｓ ｄ ｆ ｏ ｅ ｒｃ ｉ ｅ。 ｚｎｃ ｉ ｏｘ ｄ ａ ｍ ａ ｇａ ｅ ｅ ａ ｂ ａ ｅ ｙ ｉ ｅ ｎｄ ｎ ｎ ｓ ｃ ｒ ｏｎ ｔ ｂ
ｇ ｉ ｉ ｎ ｒ ｉ ｇ． Ｔ ｈｅ ｅ ｅ — ｓ ｄ ｃ ｒｎｄ ｎｇ ａ ｄ ｂｕ ｎ ｎ ｎ ｃ ｍ ｎｔｂａ ｅ ｏｍ ｐｏ ｉｅ ａ ｓ ｒ ｔｏｎ ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ａ ｅ ａ ｅ ｉｈ Ｍ ｎ ｓｔ ｂ ｏ ｐ ｉ ｔ ｒａ ｓ ｗ ｓｐｒ ｐ ｒ ｄ ｗ ｔ —
锰 锌 铁 氧 体 水 泥 基 复 合 材 料 吸 波 性 能 的 研 究
坚利 ， 熊 国宣 叶越 华 左 跃 李 。 陈 阳如 。 ， ， ’
（ ．东华 理工 大学 化学 工 程与 工艺 系 ， １ 江西 抚州 ３ ４ ０ ２ ４ ０ ０ ．江西 省建 材科研 设计 院 ， ； 江西 南 昌 ３ ０ １ ） ３ ０ ２ 江西 南 昌 ３ ０ ０ ；３ ３ ０ １ ．江西 现代学 院 材 料系 ，
粗 糙 面 试 样 的反 射 率 均 小 于 一 ７ｄ 最 小反 射 率 达 一 １ ． Ｂ Ｂ， Ｏ ５ｄ ． 关 键 词 ：铁 氧 体 ； 泥 ；复 合 吸 波 材 料 ； 波 性 能 水 吸 中 图分类 号 ： ＴＵ５ ９ ９ 文献标 识码 ： Ａ
羰基铁—镍锌铁氧体复合体的吸波性能研究
羰基铁—镍锌铁氧体复合体的吸波性能研究吸波材料为隐身技术的核心，是成为集海，陆，空的立体化战争中,各军事大国最备受关注的材料，而羰基铁和镍锌铁氧体因其具有优异的电磁学性能，成为隐身技术中主导的材料。
由于单一的材料很难在较宽的频谱范围内，满足优异的微波吸收性能，故通过材料多元的复合或结构上的复合，来调节复合体的电磁参数。
本实验主要研究羰基铁-镍锌铁氧体的复合体性能研究。
按照特定的化学计量配比，采用溶胶凝胶法制备一定质量的镍锌铁氧体前驱物,经烘箱干燥后，在700C 管式炉中烧结，同时保温2h ，得到纳米镍锌铁氧体颗粒。
利用XRD,SEM ，VSM 对得到的纳米颗粒粉体进行结构分析，形貌表征，和磁性测量，得到了具有尖晶石结构的镍锌铁氧体4265.035.0O Fe Zn Ni 纳米颗粒，其颗粒尺寸大小分布均匀，即平均粒度为65nm 的纳米粉体。
利用超声波清洗仪，将不同体积比列的羰基铁和镍锌铁氧体进行超声分散均匀，制备得到均匀的羰基铁-镍锌铁氧体的混合物的复合体，后掺杂10%体积的pvp ，作为颗粒物的粘结剂，在研钵中进行研磨，混合均匀，得到具有一定可塑性的羰基铁-镍锌铁氧体的混合物粉体。
后进行模压成型，得到环状且厚度很薄的复合体样品，利用矢量网络分析仪来测试复合体不同体积比例样品的电磁参数，如：介电常数，磁导率，复介电常数，复磁导率。
根据传输理论，得到各个体积比的羰基铁-镍锌铁氧体复合体的微波发射吸收曲线，探究其吸波性能。
最后证明，随着羰基铁的含量增加，其复合体的吸波性能有了较大的提升，同时其微波吸收频谱变宽，以及随着涂覆层厚度的增加，复合体样品的微波吸收峰向着低频移动。
1.1隐身技术及吸波原理隐身技术是在一定遥感探测环境中降低目标的可探测性, 使目标物体在一定波长范围内难以被发现的技术，而吸波材料即为隐身技术的核心，进而受到了各军事大国的高度重视，成为集海，陆，空的立体化战争中最重要的。
具有尖晶石结构镍锌铁氧体，本身具有高的磁化强度M ，高阻抗c R 、高的居里温度c T ，高电阻率，低损耗等特点，同时具有介电损耗和磁损耗双重特性，使其在(1-100MHz)频谱范围内应用最广，是一种性能优异的软磁铁氧体材料，软磁材料在变压器、磁记录材料、微波吸收材料等磁性材料的研究领域和发展前景中有着重要的地位。
《新型铁氧体吸波材料的设计合成与性能研究》范文
《新型铁氧体吸波材料的设计合成与性能研究》篇一一、引言随着现代电子技术的飞速发展，电磁波干扰和电磁辐射污染问题日益严重，吸波材料的研究显得尤为重要。
铁氧体作为一种典型的磁性材料，因其具有高磁导率、高电阻率和良好的吸波性能，被广泛应用于电磁波吸收领域。
本文旨在研究新型铁氧体吸波材料的设计合成及其性能，以期为解决电磁波干扰和电磁辐射污染问题提供新的解决方案。
二、新型铁氧体吸波材料的设计1. 材料选择与组成设计新型铁氧体吸波材料采用高纯度铁源、稀土元素和其他添加剂，通过合理的配比，实现材料的高效吸波性能。
在保证磁性能的同时，还关注材料的电性能和机械性能，以满足实际应用的需求。
2. 制备工艺设计采用先进的制备工艺，如溶胶-凝胶法、共沉淀法等，实现新型铁氧体吸波材料的合成。
在制备过程中，严格控制反应温度、时间等参数，以保证材料的合成质量和性能。
三、新型铁氧体吸波材料的合成通过优化设计后的合成方案，我们成功制备出新型铁氧体吸波材料。
采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对材料进行表征，结果表明所制备的铁氧体材料具有较高的结晶度和良好的形貌。
四、新型铁氧体吸波材料的性能研究1. 磁性能研究通过测量材料的磁导率和磁损耗等参数，发现新型铁氧体吸波材料具有较高的磁导率和磁损耗，能够有效吸收电磁波。
同时，材料还具有较高的饱和磁化强度和较低的矫顽力，使得其在磁场变化时具有较好的响应性能。
2. 电性能研究对材料的电导率和介电性能进行研究，发现新型铁氧体吸波材料具有适中的电导率和介电损耗，能够有效衰减电磁波。
此外，材料还具有良好的耐候性和稳定性，能够在不同环境下保持较好的吸波性能。
3. 吸波性能研究通过测试材料在不同频率和不同厚度下的吸波性能，发现新型铁氧体吸波材料具有较宽的频带宽度和较高的吸收强度。
在特定厚度下，材料对电磁波的吸收率可达到90%《新型铁氧体吸波材料的设计合成与性能研究》篇二一、引言随着现代电子技术的飞速发展，电磁波干扰和电磁辐射污染问题日益突出，对于新型吸波材料的研究和开发显得尤为重要。
聚丙烯泡沫铁氧体复合吸波材料研制及应用
572021年第1期 安全与电磁兼容引言泡沫吸波材料是以高分子发泡材料为基体，与电磁波吸收剂进行复合制备而成的复合材料，广泛应用于电磁兼容、微波暗室等领域[1]。
传统的泡沫吸波材料主要采用通孔聚氨酯泡沫浸渍吸波浆料的工艺制备，存在吸波剂分布不均匀、吸波性能不稳定、长时间使用会老化变形、容易掉落粉尘等问题，并存在一定的消防安全隐患。
随着现代化工技术的发展，高分子发泡材料技术已经得到了广泛应用，例如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、热塑性弹性体材料（TPE）、聚氨基甲酸酯（PU）、聚苯乙烯（PS）等多种发泡材料，常用于填充、粘接、保温、缓冲等用途。
吸收剂涂覆在聚苯乙烯（EPS）泡沫小球上制作成吸波材料[2-4]，将电磁波吸收剂与高分子材料进行复合再通过发泡工艺，可制作新型的发泡型吸波材料[5-7]。
PP 基材的发泡吸波材料（EPPA）相对于传统的聚氨酯发泡基材浸渍[8] 及EPS 涂覆型工艺制作的吸波材料具有诸多优点[7]。
由于是采用原位超临界发泡工艺，具有非常均匀的微孔结构[9] ，可以对吸波材料的电磁参数进行精确设计和测试，采用模具成型工艺可以对吸波材料外形进行多样化设计及制造。
因此，新型的EPPA 有望成为取代聚氨酯泡沫的新一代吸波材料，并已经开始进入工业生产及科研领域。
1 复合吸波材料设计原理角锥与铁氧体复合吸波材料外形及多层反射吸收示意如图1，其主要工作原理是在低频时电磁波需要尽量穿透上部的锥形电损耗型吸波材料，底部的磁损耗型铁氧体吸波材料起主要吸收作用；500 MHz 以上频段铁氧体材料的吸收性能变差，锥形吸波材料起主要吸收作用。
复合吸波材料要达到好的宽带、低频吸收性能，必须要控制好锥形吸波材料的吸收剂含量及外形设计，形成与自由空间、与铁氧体吸波材料之间的双重阻抗匹配。
为了提高复合材料的匹配性能，在两种吸波材料中间增加介质匹配层的设计，也是工程上常用的方法[10] 。
铁氧体吸波复合材料研究进展
铁氧体吸波复合材料研究进展祁亚利;殷鹏飞;张利民;李宁【摘要】简单介绍了铁氧体吸波材料的吸波机理,并详细阐述了近年来单一铁氧体、碳基铁氧体、聚合物/铁氧体、生物基铁氧体复合材料的研究成果.指明未来铁氧体吸波材料将以“薄、轻、宽、强”为目标,朝着结构多样化、成分复合化、各组分机理协同化、吸波频段自适应可调化及环保化方向发展.【期刊名称】《宇航材料工艺》【年(卷),期】2019(049)003【总页数】6页(P9-14)【关键词】铁氧体;吸波复合材料;研究进展【作者】祁亚利;殷鹏飞;张利民;李宁【作者单位】四川农业大学理学院,雅安625014;四川农业大学理学院,雅安625014;西北工业大学理学院,空间应用物理与化学教育部重点实验室,西安710072;西北工业大学理学院,空间应用物理与化学教育部重点实验室,西安710072【正文语种】中文【中图分类】TB340 引言随着电子信息技术的发展，电磁波广泛存在于人们的日常生活中，过高的电磁辐射所形成的电磁污染，对人体健康有着严重的危害，已成为继水污染、噪音污染以及空气污染之后的第四大污染源［1-2］。
此外，在军事领域内雷达仍然是现代战争中搜寻目标的重要技术之一，研制能高效吸收电磁波的吸波材料是提高武器系统生存的有效途径［3］。
因此，吸波材料在民用和军事领域上都有着广泛的应用前景。
吸波材料主要是通过材料的介质损耗使电磁波在材料内部以热能的形式消耗掉，或使电磁波因多次反射而干涉相消，达到吸收和衰减投射到物体内部电磁波的目的。
性能较好的吸波材料应具备优良的阻抗匹配特性和衰减特性，阻抗匹配特性要求材料表面的相对磁导率和相对介电常数相近，从而可减少入射电磁波的反射，使其尽可能进入材料内部而发生损耗；衰减特性则使进入材料内部的电磁波因介质损耗而迅速地被吸收［4］。
此外，较高应用价值的吸波材料还应具有厚度薄、质量轻、吸收频带宽和吸波能力强等特点，并兼具良好的力学性能、环境适应性、化学稳定性，以及加工、使用方便等综合性能。
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铁氧体复合吸波材料研究新进展随着现代精确制导武器迅速发展，使得各种武器的命中率提高了1～2个数量级，给武器的生存造成了极大的威胁，因此武器的隐身势在必行。
隐身技术(stealth technology)作为提高武器系统生存和突防能力，提高武器装备隐身能力，提高总体作战效能的有效手段，受到世界各军事大国的高度重视，与激光武器、巡航导弹被称为军事科学上最新的三大技术成就[1]。
1. 隐身技术及材料概述现代隐身技术是指综合利用流体动力学、材料学、电子学、光学、声学等领域的先进技术，在一定范围内降低目标的可探测信息特征，从而使敌方探测系统不易发现、跟踪和攻击，减小目标被敌方信号探测设备发现概率的综合性技术。
按目标特征分类，可分为可见光隐身技术、雷达或微波隐身技术、红外隐身技术、激光隐身技术和声波隐身技术，其中雷达隐身占60%以上[1]，因而雷达波隐身技术是当前隐身技术研究的重点。
目前隐身技术主要依靠各种隐身涂料，散射或损耗雷达波以达到隐身的目的。
按涂料隐身原理，雷达隐身涂料又可分为透波材料和吸波材料(Absorbing Material) [2]，其目的都是最大限度地减少或消除雷达对目标的探测特征。
透波材料由一些非金属材料和绝缘材料组成，是一种对电磁波很少发生作用或不发生作用而对其保持透明状态的非金属类复合材料，其导电率要比金属材料低得多。
因此当雷达发射的电磁波碰到复合材料时，难以感应生成电磁流和建立起电磁场，所以向雷达二次辐射能量少。
吸波材料则吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量消耗而不反射。
目前用于材料隐身的雷达吸波材料已达十几种之多，与透波材料相比，吸波材料研究得更为成熟。
应用较多的吸波材料有铁氧体、金属微粉、导电高聚物、铁电吸波材料及纳米吸波材料。
2 铁氧体吸波材料研究把铁氧体作为微波吸收材料始于20世纪40年代初期，是研究较多而且比较成熟的吸波材料。
按晶体结构分主要有尖晶石型、磁铅石型和石榴石型三大类，目前，应用于吸波涂料的主要是前两类。
其中又以六角晶系磁铅石型吸波材料的性能最好。
这是因为六角晶系磁铅石型铁氧体具有片状结构，而片状是吸收剂的最佳形状；其次是它具有较高的磁性各向异性等效场，因而有较高的自然共振频率。
磁铅石型铁氧体属于六角晶系，共有六种相似结构的六角晶系铁氧体[3]，分别为M、W、X、Y、Z、和U型。
如表1所示。
表1 磁铅石型铁氧体的晶体结构Table 1 Crystal structure of magneto-plumbite type ferrite符号分子式晶胞结构氧密集层M AFe12O19(B1S4)210W AMe2Fe16O27(B1S6)214X A2Me2Fe23O46(B1S4 B1S6)336Y A2Me2Fe12O22(B2S4)318Z A3Me2Fe24O41(B2S4B1S4)222U A4Me2Fe36O60(B4S2 B1S4 B1S4)248 （其中A= Ba、Sr、Pb等，Me＝Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Mg等）铁氧体作为吸波材料的损耗机理主要在于其磁性能：其内部存在着自发极化的小区域—磁畴。
在未加外加磁场磁化的铁磁体中磁畴取向杂乱，它们在宏观上并不显示磁性。
当磁体处于外加磁场作用下时，畴壁会发生移动，转向外加磁场方向的磁畴增加，最终整体将成为一个磁畴，达到饱和状态。
磁性介质在交变磁场的作用下产生能量损耗的机制有[4]：(1)磁滞损耗：磁通密度变化时，材料会吸收能量，外加磁场每走完一个循环，材料吸收能量等于磁滞回线的面积。
产生磁滞损耗的内在机理为畴壁的非可逆移动。
(2)涡流损耗：当导体中通过的磁通量随时间变化时，导体内部就会有涡流产生，因而产生涡流损耗。
(3)剩磁效应：磁体中磁通密度的变化比外加磁场要滞后一个相位角，外加磁场变化为零，磁体中的磁通密度却不为零，产生了剩磁，若要使磁通密度变为零，须外加反向的磁场，这个消除剩磁的过程会消耗磁场的能量。
(4)磁共振：磁体中磁偶子以固有频率振动，若外加磁场与其频率相同，将引起磁共振，从而导致材料对电磁波的强烈吸收。
铁氧体吸波材料具有吸收强、频带较宽及成本低的特点，但也存在密度大、高温特性差等缺点，复合材料的研究成为材料科学与工程领域的研究热点。
如铁氧体与羰基铁粉、铁粉、镍粉、铁电材料、导电高聚物、碳化硅等形成复合吸波材料[5-6]。
下面就铁氧体吸波材料的研究热点的最新进展作简要介绍。
2.1 纳米铁氧体吸波材料由于纳米吸波材料一方面由于纳米粒子尺寸远小于雷达波长，纳米材料对此范围的波透过率比一般材料要强得多，这大大减少了波的反射率，使得雷达接收到的反射信号微弱，从而达到隐身的目的[7]；另一方面，纳米粒子的比表面积比常规粉体大3～4个数量级，对电磁波的吸收率也比一般材料大得多，这就使得雷达得到的反射信号强度大大降低，很难被发现。
文献8等人采用硬脂酸凝胶法制备BaCo-U型纳米晶粉末，并且随热处理温度提高，粉末形状由球形变为立方体。
所制得的纳米晶尺寸为80nm时矫顽力达到最大值，接着会随着颗粒尺寸减小而显著下降，是由铁磁粉单畴颗粒内部的分布杂乱无章引起超顺磁性导致。
文献9采用水热法制备了粒径为6-16nm的Mn-Zn铁氧体纳米颗粒，并对产物进行多种表征。
结果表明：锰锌铁氧体的居里温度随着锌的含量的增加而单调降低，磁化强度先随着锌的含量增加而增大，当锌相对含量>0.6时，磁化强度随着锌含量的增加而减小。
同时测量Mn-Zn铁氧体的饱和磁化强度并计算磁矩，其值为1.01×10-19A·m2。
文献10采用化学共沉淀法，通过正交试验确定了最佳合成方法。
同时利用多种仪器进行表征，表明制备的样品为尖晶石结构，平均粒径7.7nm，大小均匀，比饱和磁强度为65.7563 Am2/kg，具有良好的超顺磁性。
2.2 掺杂铁氧体研究在表1中Me可有Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Mg等元素取代，同时大多数稀土元素具有较强的磁晶各向异性和高的饱和磁化强度，是纳米复合铁氧体吸收剂的重要添加剂之一。
离子取代能够改变铁氧体材料的结构，从而改变其磁晶各向异性场和比饱和磁化强度，以达到调整铁氧体微波吸收性能的目的。
而少量稀土元素的掺入能有效调整铁氧体的微波电磁参数，使自然共振频率向高频移动，并明显提高样品的高频弛豫特征，同时减小复介电常数，以利于阻抗匹配[11]。
文献12通过传统陶瓷法制备出一系列掺杂(元素Zn及Mg)W型铁氧体，并研究温度和成分对样品微观结构和磁性的影响。
在温度范围为300K-800K内对样品进行检测，发现：由于Zn2+和Mg2+离子在晶格内的分布状态不同，导致磁化率随着温度改变而变化，同时有效磁矩出现不规则现象。
文献13采用溶胶凝胶法合成掺杂稀土La3+的磁铅石型Z型铁氧体，确定了稀土六方铁氧体Ba3-x La x Co2Fe24O41中La3+的最大掺杂摩尔分数，并对其电磁特性及吸波特性进行了表征。
结果表明：稀土La3+的最大掺杂摩尔分数X为0.30，实验发现随着La3+的加入，降低了Co2Z铁氧体的磁化强度和矫顽力，改善了材料的磁性；在2.0～10.0GHz的频率范围内，吸波性能随着La3+量的增加而提高。
文献14利用共沉淀法制备Ba(MnZn)0.3Co1.4R0.01Fe15.99O27铁氧体，并研究稀土元素镝(Dy)、钕(Nd)和镨(Pr)掺杂对微波特性的影响，结果表明：微量稀土元素能够取代Fe3+和调整微波电磁参数。
自然共振频率向高宽频移动，同时减小复介电常数。
Dy掺杂铁氧体复合体有优良的微波吸收特性。
用数值计算模拟方法得到铁氧体的反射率曲线：当反射衰减为-10dB时，频率始于9.9GHz，且带宽远远大于8.16GHz，同时在匹配厚度为2.1mm时出现吸收峰值达-51.92dB。
文献15在Ni-Zn铁氧体中掺杂少量镧和镓的氧化物，制备出复合体Ni0.5Zn0.5Fe2-x R x O4（R=La或Ga，x=0～0.04），结果发现：随着R3+取代部分Fe3+，铁氧体的晶格常数增加，相应的铁氧体密度降低，并导致其电阻率升高。
在1～300MHz的范围内，随着稀土元素的加入量不断增加，磁导率的实部减小，但磁损耗角正切tgδm仍下降，这主要是由于电阻率的升高，导致Ni-Zn稀土铁氧体的涡流损耗减少。
2.3 铁氧体与铁电材料复合利用铁电材料具有的较大的电滞损耗，铁磁材料具有较大磁滞损耗的特点，将两者复合，使其兼具两种材料的损耗特点，有望获得具有较大电磁波吸收能力，同时可实现阻抗匹配的新型材料。
文献16利用sol-gel法并通过原位复合制备具有铁电性能的PbTiO3与NiFe2O4和PbFe12O19多相复合体系陶瓷粉体。
表明在700℃时可控制形成纯铁电(PbTiO3)/铁磁(NiFe2O4)两相复合体系，在750℃以上则形成铁电(PbTiO3) /铁磁(NiFe2O4和PbFe12O19)三相复合体系。
热处理温度对多相复合体系晶相的形成和生长产生关键性作用。
文献17制备并表征磁电复合材料0.5BaTiO3/0.5Ni0.5Zn0.5Fe2O4。
利用下面两种方法制备双相陶瓷：(1)将两种粉体BaTiO3与Ni0.5Zn0.5Fe2O4进行混合；(2)分别将Fe、Ni与Zn盐溶解于含有BaTiO3颗粒的溶液中。
利用此两种方法制得两相复合物具有均匀的微观结构和较高密度，同时还具有较的高磁矩。
同时表明该复合物的磁性主要由铁氧体的密度、性质及两相混合程度决定。
文献18合成了一系列铁电/铁磁复合材料，研究结果表明复合材料中只含有钙钛矿结构的BaTiO3和尖晶石结构的NiFe2O4，这说明共烧过程中两者没有发生明显的化学反应。
性能测试表明，这种由BaTiO3和NiFe2O4共同组成的复合物对外同时表现出铁电性和铁磁性。
文献19采用陶瓷工艺制备Co2Z六角铁氧体，二次球磨时掺杂少量铁电材料BST(BaSrTiO3)，对比研究了BST的掺杂对Z型和M型铁氧体在1MHz-1GHz频率范围内相对复磁导率(μr = μr′-iμr″)的影响。
BST的掺杂使Z型铁氧体μr增大，共振频率点移向低频；使M型铁氧体的μr减小，共振频率点移向高频。
通过对其微观结构和磁参数的测试分析，讨论了BST掺杂对Z型和M型铁氧体复磁导率不同影响的作用机理。
2.4 铁氧体与导电聚合物复合作为吸收剂的导电聚合物主要有聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺等，它的结构特点是具有二电子共扼体系。
有研究表明：当导电聚合物处于半导体状态时对微波有较好的吸收，其机理类似介电损耗型吸波材料的机理[27]。
这类化合物作为吸收剂主要是利用其共扼二电子的线性或平面构型与高分子电荷转移给络合物的作用设计导电结构，这些导电聚合物的纳米微粉具有非常好的吸波效果，与纳米铁氧体吸收剂复合后吸波效果更好。