吸波材料

材料设计上智能化
具有感知功能、信息处理功能、自我指令并对信号作出最佳响应
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涂敷型吸波材料
成型工艺和承载能力 吸波材料 材料损耗机制 吸波机理 电阻型 电介质型 结构型吸波材料
磁介质型 吸收型
干涉型
分类及其几种吸波材料
铁氧体吸波材料
铁氧体吸波材料是研究较多的一类吸波材料按晶体结构的不同可 分为立方晶系尖晶石型，六角晶系磁铅石型和稀土石榴石型三种。 铁氧体吸波材料是一种复介质材料， 对电磁波的吸收既有介电特 性方面的极化效应又有磁损耗效应， 该类材料具有吸收率高 、涂 层薄和频带宽等优点。 但其具有较大的密度和较低的居里温度及 高温稳定性差等， 在高温环境下和高频段范围内它们的吸波性能 比较差 ，限制了其在特定环境中的广泛应用。
分类及其几种吸波材料
等离子体吸波材料
等离子体隐身技术是指利用等离子回避探测系统的一种技术， 利 用放射性同位素发射的高能离子将周围的空气电离形成数密度近 似相等的自由电子和正离子及少量负离子， 这些自由电子是主要 的电磁波吸收剂。 目前产生隐身等离子的方法主要有两种:一是利 用等离子发生器产生等离子体，即在低温下通过电源以高频的、 高压的形式提供的高能量产生间隙放电，沿面放电等形式，将气 体介质激活、电离成等离子体;另一种是在飞机的特定部位(如强散 射区)涂覆一层发射性同位素， 对雷达波进行吸收 。
分类及其几种吸波材料
导电高分子吸波材料
导电高分子吸波材料主要是利用某些具有共扼主链的高分子聚合 物， 通过化学或电化学方法与掺杂剂进行电荷转移作用来设计其 导电结构， 实现阻抗匹配和电磁损耗， 从而吸收雷达波。导电高 分子材料的导电机理不同于金属、半导体的自由电子、电子-空穴 导电机理， 而是具有多种载流子类型的导电机理 (HHS 理论)。导 电高分子材料具有良好的导电性， 不仅能通过反射损耗， 也能通 过吸收损耗达到吸收微波能量的效果， 并且在较宽广的频率范围 内都具有良好的吸收作用，可以阻碍表面能传递，使其衰减 ，减 小电磁波的能量。
分类及其几种吸波材料
陶瓷类吸波材料
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、能削弱 红外信号等优点，可以用于高温轻质部件的电磁波吸收，陶瓷吸 波材料主要包括铁氧体吸波材料、 碳化硅和碳化硅纤维以及钛酸 钡等，碳化硅是制备多波段吸波材料的主要成分，有可能实现轻 质、薄层、宽频带和多频段吸收，属于典型的耐高温陶瓷吸波材 料。
分类及其几种吸波材料
纳米吸波材料

纳米材料是指材料特征尺寸在0.1～100 nm的材料。纳米材料的研究处于 现代材料科学的前沿。由于纳米材料的特殊结构引起的表面效应、粒子 尺寸效应及隧道效应等，导致它产生许多不同于常规材料的特异性能。 因此，它具有常规材料所不具有的特殊电磁波耗散机制，有望制成具有 频带宽、兼容性好、质量小和厚度薄等特点的吸波材料，是一种非常有 发展前途的雷达吸波材料。磁性纳米颗粒、纳米颗粒膜和多层膜是纳米 材料用作隐身材料的主要形式。 纳米磁性粒子在10～l00 nm时，多磁畴结构转变为单磁畴结构，具有 极大的矫顽力，可引起较大的磁滞损耗。又由于纳米粒子尺寸小，表面 原子比例高，悬挂键增多，从而引起界面极化和多重散射 。目前，纳米 雷达波吸收剂主要有：纳米金属和合金、纳米铁氧体、纳米碳化硅、纳 米金属膜、纳米氮化铁等 。对于磁性纳米粉，其粒径与吸波性能有密切 关系，因10～25 nm的铁磁性金属比常规材料的矫顽力大1000倍，磁化率 大约20倍，此时具有良好的吸波性能。而当尺寸小于10 nm时，表现为超 顺磁性而失去优异的吸收性。

吸波材料的应用
军事上
飞机
巡航导弹 卫星 航船 战斗机 战车
民用上
建筑材料 衣服 抗电磁干扰
电视广播
电子器件
吸波材料的未来发展方向
材料形态的低维化
吸收频带宽、 兼容性好、吸收强、重量轻
材料组成的复合化
结合多种优良性能的吸波材料复合成满足性能要求的吸波材料
功能上多频谱兼容化
兼容米波、厘米波、毫米波、红外激光等多波段多频谱材料。
什么是吸波材料 ？
损耗因子
tanδ= tanδE + tanδM =ε″/ε′ +μ″/μ′
δ
损耗角
吸பைடு நூலகம்材料的性能要求
薄 宽 轻 强 电磁波在尽量薄的材料上被消耗吸收 吸收谱带频率宽 吸波材料的密度小、质量轻 力学性能、适应环境能力、粘贴能力
分类及其几种吸波材料
分类
类型 功能吸波材料 结构吸波材料
吸波材料
什么是吸波材料 ？
两个基本条件：
阻抗匹配 衰减匹配
什么是吸波材料 ？
宏观吸波原理
当电磁波作用在吸波材料上时 D =ε0εE, B =μ0μH.
吸波材料的两个基本参数 复介电常数ε=ε′- jε″ 复磁导率μ=μ′- jμ″ ε′ μ′ ε″ μ″ 电场作用下的极化程度变量 磁场作用下的磁化程度变量 电场作用下材料电偶矩产生重排引起损耗的量度 磁场作用下材料磁偶矩产生重排引起损耗的量度
分类及其几种吸波材料
手性吸波材料
手性(Chiral)材料与一般吸波材料相比，手性材料具有吸波频率高、 吸收频带宽的优点， 并可通过调节旋波参量来改善吸波特性， 在 提高吸波性能 、扩展吸波频带方面具有很大潜能。手性材料有三 个显著特点： 一是电磁场的交叉极化，即电场不仅能引起材料的 电极化，且能引起材料的磁极化； 同理磁场能引起材料的磁极化 和电极化。 二是调整手性参数比调整介电参数和磁导率容易，大 多数材料的介电参数和磁导率很难在较宽的频带上满足无反射要 求。 三是手性材料的频率敏感性比介电常数和磁导率小容易实现 宽频吸收。
吸波材料简介
姓名：吕羚源 学号：1080730113
主要内容
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吸波材料的产生背景 什么是吸波材料 ？ 吸波材料的性能要求 分类及其几种吸波材料 吸波材料的应用 未来发展方向
吸波材料的产生背景
军事上 日常生活中
建筑上
信息干扰
什么是吸波材料 ？
吸波材料
介质损耗 电磁波 其他形式损耗