国内电磁波吸收材料研究进展（ＰＤＦ）

步入信息化社会后，人类在生产和生活中使用的电器设备越来越多，而且这种趋势还将继续，于是在生活环境中由电磁场所造成的电磁环境污染也越来越强。

早在２０世纪７０年代中期就有专家预言，随着城市人口的迅速增长，空间人为电磁能量以每年７％～１４％的增长速度递增［１］，经过３０年的信息化过程，今天的电磁能量密度增加了４２０倍，以如此递增的速度增长，电磁环境的复杂性及能量密度的巨大程度可想而知。

我国进入经济高速发展的２１世纪，各种电子设备的使用数量每年都以很高的速度增长，有的甚至是成倍增长，随之也就出现了电磁环境污染和电磁干扰严重等问题。

针对电磁污染日益严重的现实
情况，中国规定于２０００年１月１日后对所有进出口电子产品必须达到国家商检局的安全标准，所以出口电子产品必须达到国际及进口国的电磁辐射标准，否则就无法开拓国际市场。

因此，了解和跟踪国内外研究状况并积极采用自主开发兼吸收借鉴国外优秀科研成果的方法，在国内尽快扩大电磁波屏蔽、吸收材料的产业规模就显得十分重要和具有现实意义。

针对电磁波干扰危害设备安全及经济发展速度问题，世界各国都已投入较多的人力物力积极从事这方面的研究工作，多年来都已陆续取得不少成果。

目前吸波材料的研究现状是一些科技领先的发达国家已经形成比较完善的电磁波吸收材料产业，但由于
对高科技的封锁与对发展中国家的歧视，我国获取的实质性信息非常少，再加上原有工业基础薄弱，某些有关部门对电磁波防护重要性的认识也不够，所以与强国之间的差距日益加大。

以航空工业总公司和航天工业总公司所属研究所为先导，国内已掀起了吸波材料研究工作的热潮。

主要科研单位有：北京工业大学、天津大学、中国人民解放军国防科学技术大学、四川大学、安徽大学、西北核技术研究所、北京材料工艺研究所、中科院化学所、冶金部钢铁研究所、武汉理工大学、空军导弹研究所等。

制备的吸波材料品种主要涉及：超细金属粉类、空心微珠类、铁氧体类、表面改性陶瓷类、碳化硅纤维改性类、纳米磁性材料类、
国内电磁波吸收材料 研究进展
世界各国对电磁波屏蔽、吸收材料的研究日益重视，国内多家单位致力于该研究，已取得阶段性成果，但我国还未形成电磁波屏蔽、吸收材料产业，只是小范围的进行材料的制备。

电磁波屏蔽、吸收材料的研发、产业化、市场化显得尤其重要，对其研究应增加投入力度，产业化步伐应逐渐加大，并迅速形成较大规模。

◇谭业发 李丽光 李文远 解放军理工大学工程兵工程学院
ｎｓｉｇｈｔ
透视
Ｉ
度为１μｍ的试样［８］，对其吸收性能进行了研究。

（２）（ＭｎＺｎＣｏ）２－Ｗ和（ＭｎＺｎＣｏ）２－Ｙ型复合铁氧体吸收剂：用离子置换方式，用Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ分别与单组分铁氧体ＢａＦｅ１８Ｏ２７、Ｂａ２Ｆｅ１４Ｏ２２反应，制得两种不同的六角晶系复合铁氧体
［９］
，试验表明Ｗ型比Ｙ型铁氧体吸波性
能好，更适合制备微波吸收材料。

西北核技术研究所
采用镀层工艺在各种非金属粉上镀铜、镍、钴等，制备了多层吸波材料［１０］。

该研究所在陶瓷粉表面包覆的镍钴合金呈球状，包覆比较均匀。

在陶瓷粒子上镍钴固熔体质量分数约为６８％，其中镍为６１％，钴为７％，镍钴比约为９∶１，镀后样品的饱和磁化率为１７．７　ｅｍｕ／ｇ，矫顽力为２１０．９Ｏｅ，剩磁为２．４ｅｍｕ／ｇ。

包覆后粉体对电磁波反射率小于－ｌ０ｄＢ的频宽可达到１．３ＧＨｚ。

北京材料工艺研究所
根据等效传输线理论进行电匹配设计、优化材料的制备，研究了多层蜂窝夹芯结构吸波材料，将吸收剂、溶剂和树脂喷涂到玻璃布上，固化至衰减片，然后粘结、固化面板、衰减片和蜂窝夹芯。

研究表明多层结构能起到比单层结构更好的吸波效果。

中科院化学所
该研究所将不同性质的掺杂物和无机磁损耗材料加入到聚乙炔、聚吡硌、聚噻吩和聚苯胺类的高聚物中，制成不同厚度的复合物涂层。

电阻率在一定范围内的导电聚合物呈半导体态，对微波有较好的吸收。

另外，磁损耗介质的加入增加了对电磁波的衰减量
［１１］。

冶金部钢铁研究所
用热分解羰基金属化合物法制备毫米波－厘米波双功能吸波材料Ｙ－（Ｆｅ，Ｎｉ）合金粉
［１２］
，根据麦克斯韦方
程和反射系数公式采用计算机进行结
构匹配设计，给出优化设定条件，从而与高分子材料匹配成具有吸波衰减层、激发变换层、表面阻抗匹配层的多层复合材料。

武汉理工大学
（１）制备六角晶系铁氧体空心微球：用氧乙炔火焰粉末喷雾热解技术制备了六角晶系平面Ｗ型ＢａＣ０２Ｆｅ１６０２７和Ｍ型ＢａＦｅ１２０１９铁氧体空心微球。

粒度分布较均匀，基本在２～１０μｍ之间，平均密度为１．５０ｇ／ｃｍ３左右；当升温速率为１．５℃／ｍｉｎ，温度为１２５０℃，形成单相Ｗ相铁氧体空心微球，此时其饱和磁化强度为５８ｅｍｕ／ｇ，矫顽力为４５Ｏｅ［１３］。

（２）采用核壳结构的填料粒子，从材料的电磁参数、微观结构、等效性能等方面出发优化设计单层和多层吸波材料，并提出对于多层的吸波涂层，各层的厚度与各层的阻抗匹配之间满足什么样的函数关系时，效果最佳，从能量角度对涂层的优化设计问题进行研究是吸波材料优化设计的研究方向［１４～１５］。

空军导弹研究所
将金属粉、铜纤维及铁氧体三种材料复合：铜纤维与铁氧体组成底层，不同比例的金属粉、铁氧体组成面层，制备出双层结构玻璃纤维增强塑料复合吸波材料
［１６］。

研究发现金属粉适度的表
面氧化可以降低相对电导率，有利于提高复合材料的吸波性能。

国外电磁波吸波材料研究动态
相比较国内来说，国外的整体复合型吸波材料的理论研究时间较长，对复合等效电磁参数的计算有较多的公式，其具体材料应用方面的文献记载数量较少；层状复合型吸波材料的理论较成熟，侧重于对吸波材料进行电磁屏蔽效能、吸波能力等的理论公式研究与测定，有关应用方面的报道很少，已知金属箔的应用较多。

从已有
文献的记载来看，研究的热点首先是围绕着铁氧体进行的，其次是介电材料、铁电材料、导电高分子材料等。

主要的研究方法是根据材料性能要求，通过调整材料的合理配比获得满足性能的电磁参数，或者调整电磁参数，通过理论计算与实际材料制备相结合，在一定的频段范围内制备出较高性能的吸波材料。

日本Ｉｎｈａ大学的研究小组绘制出了测试磁导率在阻抗匹配图的轨迹可确定理论匹配频率，在具体试验中控制配比制备铁氧体与硅橡胶混合测试试样［１７］。

日本Ｔｏｈｏｋｕ大学对通过控制ＢａＦｅ１２－ｘ（Ｔｉ０．５Ｍｎ０．５）ｘＯ１９取代量ｘ调整复数磁导率的大小，能够获得宽的吸收频带，并且混合两种铁氧体能够获得更宽的吸波频带［１８］。

日本Ｄｏｓｈｉｓｈａ大学测量了不同材料电磁参数，得出其随成分变化的规律，将Ｎｉ－Ｚｎ铁氧体粉与不同比例的ＳｉＯ２粉复合制备测试试样，获得了不同厚度及材料配比下的吸波特性。

美国ＤＳＤ公司生产的微陶瓷球粉末能吸收微波能量，直径的范围是７～７５μｍ，原料是火电厂的废弃物粉煤灰，在其表面涂覆磁性金属得到的。

这种采用金属覆层的空心陶瓷球能够吸收一些特定频率的电磁波，而且同时可以吸收雷达和红外能量。

韩国科技研究所采用铁氧体－铁氧体和铁氧体－介电体层状结构，改变铁氧体中心频率，与单独铁氧体相比，铁氧体－介电体层状吸波材料可获得较大的衰减。

科威特Ｋｕｗａｉｔ大学把磁损耗层和电损耗层按不同的配比设计获得既有磁损耗又有电损耗性能的双层吸收电磁波材料［１９］。

结束语
目前世界各国对电磁波屏蔽、吸
ｎｓｉｇｈｔ
透视
Ｉ
环境努力奋斗。