吸波材料
吸波材料
吸波材料的用途与分类从吸波材料的应用上来分类，它的用途可以分为，军用、商用以及民用，吸波材料的吸波实质是吸收或衰减入射的电磁波，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转变成热能或其它形式的能量而耗散掉。
吸波材料一般由基体材料（黏结剂）与吸收介质（吸收剂）复合而成。
吸波材料可以分为电损耗型和磁损耗型，电损耗型材料主要靠介质的电子极化、离子极化、分子极化或界面极化来吸收、衰减电磁波。
磁损耗型材料主要是靠磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁激化机制来引起电磁波的吸收和衰减。
由于纳米晶粒细小，使其晶界上的原子数多于晶粒内部的，即产生高浓度晶界，使纳米材料有许多不同于一般粗晶材料的性能。
纳米微粒具有小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应、介电效应和宏观量子隧道效应等。
纳米材料之所以具有非常优良的吸波性能，主要是以下原因：首先，纳米材料具有高浓度晶界，晶界面原子的比表面积大、悬空键多、界面极化强，容易产生多重散射，在电磁场辐射作用下，由于纳米粒子的表面效应造成原子、电子运动的加剧而磁化，使电磁能更加有效地转化为热能，产生了强烈的吸波效应；其次，量子尺寸效应的存在使纳米粒子的电子能级发生分裂，分裂的能级间隔正处于微波的能级范围（10-2~10-5eV），从而成为纳米材料新的吸波通道；此外纳米离子具有较大的饱和磁感、高的磁滞损耗和矫顽力，使得纳米材料具有涡流损耗高、居里点及使用温度高、吸波频率宽等性能。
纳米材料的这种结构特征使得纳米吸波材料具有吸收频带宽、兼容性好、质量轻和厚度薄等特点，易满足雷达吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求，是一种非常有发展前景的高性能、多功能吸收剂。
随着现代军事技术的迅勐发展，世界各国的防御体系被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大，军事目标的生存能力和武器系统的突防能力受到了严重威胁。
隐身技术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，已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。
吸波材料有哪些
吸波材料有哪些吸波材料是一种可以吸收电磁波能量的特殊材料，广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。
吸波材料的主要作用是减少电磁波的反射和散射，从而降低电磁干扰和提高通信和雷达系统的性能。
目前市场上有许多不同类型的吸波材料，下面将介绍一些常见的吸波材料及其特点。
1. 碳基吸波材料。
碳基吸波材料是一种由碳纳米管、石墨烯等碳材料制成的吸波材料。
这类材料具有良好的吸波性能，能够有效吸收宽频段的电磁波。
同时，碳基吸波材料具有质量轻、耐高温、耐腐蚀等优点，适用于航空航天领域。
2. 铁氧体吸波材料。
铁氧体吸波材料是一种由铁氧体颗粒和聚合物基质组成的复合材料。
这类材料具有较高的磁导率和介电损耗，能够有效吸收微波和毫米波段的电磁波。
铁氧体吸波材料在雷达隐身、电磁兼容等方面有着重要的应用。
3. 多孔吸波材料。
多孔吸波材料是一种具有微孔结构的材料，能够通过多次反射和折射来实现对电磁波的吸收。
这类材料具有较宽的吸波频段和较高的吸波性能，适用于通信基站、无线电设备等领域。
4. 复合吸波材料。
复合吸波材料是一种由多种吸波材料组合而成的复合材料，能够充分发挥各种吸波材料的优点，实现对不同频段电磁波的吸收。
复合吸波材料具有较高的吸波性能和较宽的应用范围，是目前吸波材料研究的热点之一。
总的来说，吸波材料在电磁兼容、雷达隐身、通信保密等领域有着重要的应用，不同类型的吸波材料具有不同的特点和适用范围，科研人员和工程师们需要根据具体应用需求选择合适的吸波材料。
随着材料科学和工程技术的不断发展，相信吸波材料将会在未来发挥更加重要的作用。
吸波材料简介.docx
绪论 (2)1吸波材科的吸波原理 (2)1. 1加与甩电路及损耗因子 (2)1.2材料的复介电常数与复磁导率 (4)1.2.1复介电常数 (4)1.2.2复磁导率 (5)2当前吸波材料的分类 (5)2.1按材料成型工艺和承载能力 (6)2.2按吸波原理 (6)2.3按材料的损耗机理 (6)2.4按研究时期 (6)3无机吸波剂简介 (6)3. 1铁系吸波剂 (6)3. 1. 1金属铁微粉 (6)3.1.2多晶铁纤维 (6)3. 1.3铁氧体 (6)3.2碳系吸波剂 (7)3. 2.1石墨、乙怏炭黑 (7)3. 2.2碳纤维 (7)3. 2-3碳纳米管 (7)3.3陶瓷系吸波剂 (7)3. 3.1碳化硅 (7)3.3.2碳化硅复合材料 (8)4有机物为主体吸波剂简介 (8)4.1导电高分子类吸波材料 (8)4 2视黄基席夫碱类吸波材料 (8)5其他吸波材料简介 (8)5.1等离子体吸波材料 (8)5.2手性吸波材料 (9)5.3智能化吸波材料 (9)6展望 (9)绪论随着现代科学技术的发展，电碗波辐射对环境的影响口益增大。
在机场，飞机航班因电磁波干 扰无法起飞而谋点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常T •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一吸波材料，已成为材料科学的一人课题.此外， 在未来高技术、立体化战争中，武器装备随时面临着探测与反探测的严峻挑战。
提岛军事装备的战 术技能，隐身技术已经成为未來高技术战争的重耍研究课题。
吸波材料是隐少技术中的关键环廿， 将吸波材料引入隐巾技术的研究受到世界各国的高度碇视。
本文以吸波材料的吸波原理为主线来阐 述吸波剂的研究进展。
1吸波材料的吸波原理卫1. 1 RC 与RL 电路及损耗因子吸波材料的物理机制是材料对电碗波实现有效吸收•电磁波能帚入射到介质屮被迅速衰减变成 其他形式的能其损耗机制在宏观上町通过简单的应；甩等效电路"以解释•对二端无源网络，复电 压0、复电流I 、复阻抗2分别为：U = [70e ；(wf+^u)> J =心訂(3t+p )2 =2 =也刀(九-®) / /0令阻HiZ = U Q /I Q ，电压与电流相位差<p = — 5,Z = Ze"电压分解示意图二端无源电路的电流、电压的矢彊分解示意图如图1所示，复阻抗与电压、电流的相位关系如表1 所示，二端电路的瞬时功率尸"人平均功率尸分别为：P(t) = I Q U Q COS (3t+(P) P = P(t)dt = costp = IU cos(p(1.4) 对纯电阻.<p = Q,P =IU = I 2U = U 2/R ；对纯电容或电感卩=±? P = 0,不吸收功率.式仃.4) 可写为 _ 一P =I L U 或 P = IU 丄 (1.5)其中：I” = Icos(p,U"=Ucos(p,I ”为仃功电流(损耗电流)，Z7”为仃功电色，Z ± =lsin(p 为无功 电流：(/丄=几曲卩，为无功电压，仅Z “或U”对尸何贡献，式(1.5)中的P 叫无功功率(氏).有 功功率为(1.1) (1-2) (1.3)P 冇="〃或P 冇=U(1.6)二端电路复阻抗Z可写为Z = Ze J(p = Z (cos (p + jsin <p) = r + jx (1.7)令甲=TT/2—5 (其中6为损耗角),则由式(1.5) (1.6) (1.7)得P tanS =金=% < =仏丄=%丄=；⑴8)其中tan6为损耗因子。
吸波材料的原理及应用
吸波材料的原理及应用一、吸波材料的原理吸波材料是一种能够吸收电磁波的材料，其主要原理是通过吸收电磁波的能量来减轻或消除反射和散射。
吸波材料通常由两部分组成：吸波层和基底材料。
吸波层是吸收电磁波能量的关键部分，其具有高电磁波损耗的特性。
常用的吸波层材料包括石墨烯、聚合物、炭黑等。
这些材料通常具有良好的导电性和吸波性能，能够将电磁波转化为热能进行耗散。
基底材料则起到支撑和固定吸波层的作用。
常用的基底材料包括聚酰亚胺、聚乙烯酮等。
这些材料具有良好的机械性能和化学稳定性，能够满足吸波材料在不同应用领域中的要求。
吸波材料的工作原理可以通过电磁波的反射、折射和透射来解释。
当电磁波遇到吸波材料时，部分电磁波会被吸波层吸收，转化为热能进行耗散，而剩余的部分则会被基底材料反射、折射或透射。
通过合理设计吸波材料的结构和性能，可以实现对特定频段的电磁波的有效吸收，从而达到减轻或消除电磁波的反射和散射的目的。
二、吸波材料的应用吸波材料在多个领域中得到广泛应用。
1. 电磁屏蔽吸波材料在电子设备和通信系统中常用于电磁屏蔽。
电子设备和通信系统会产生大量的电磁辐射，可能对周围的电子设备和通信系统产生干扰。
通过在设备和系统的周围或内部使用吸波材料，可以吸收电磁波的能量，减轻或消除电磁波对设备和系统的干扰，提高其稳定性和性能。
2. 隐身技术吸波材料在军事领域中被广泛应用于隐身技术。
通过在战斗机、导弹、舰船等军事装备上使用吸波材料，可以减少其对雷达波的反射和散射，从而降低其被侦查和追踪的可能性。
这对于提高装备的隐身性能和战场生存能力至关重要。
3. 噪声控制吸波材料在声学领域中也有广泛的应用。
通过在建筑物、汽车、船舶等结构中使用吸波材料，可以吸收噪声波的能量，减少其传播和反射，从而降低环境噪声对人们的影响。
吸波材料在噪声控制方面的应用可以改善室内和室外的声环境，提高人们的生活质量和工作效率。
4. 光学和太阳能领域吸波材料在光学和太阳能领域中也有一些应用。
吸波材料综述
吸波材料综述
吸波材料是一种用于吸收电磁波能量的材料，广泛应用于电磁波隐身、电磁波干扰和吸波器等领域。
本文将对吸波材料的种类、原理、制备方法、应用和未来发展进行综述。
首先介绍吸波材料的分类，包括吸波塑料、吸波涂料、吸波泡沫、吸波金属和吸波复合材料等。
接着详细阐述吸波材料的吸波原理，包括电磁波的反射、传输和吸收过程。
然后对吸波材料的制备方法进行介绍，包括物理法、化学法、生物法和纳米技术等。
其中，纳米技术是目前吸波材料制备的研究热点，具有制备简单、性能优异和应用广泛等优点。
接下来，介绍吸波材料在电磁波隐身、电磁波干扰和吸波器等领域的应用。
其中，电磁波隐身是吸波材料应用的重要方向之一，吸波材料的使用可以降低雷达探测到的信号强度，从而实现电磁波隐身。
最后，展望吸波材料的未来发展方向。
随着新材料、新工艺和新技术的不断涌现，未来吸波材料将更加高效、轻便、耐用和环保，以满足不同领域的应用需求。
综上所述，吸波材料在电磁波领域具有重要的应用价值，其分类、原理、制备方法、应用和未来发展是值得深入研究和探讨的问题。
- 1 -。
吸波材料
目录
背景
原理 分类 应用前景 发展趋势
1.背景
随着高科技的不断发展，高新产品的不断普
及，电磁污染问题已经不仅仅局限于军事的 隐身技术，它对精密仪器、电子设备等也会 造成干扰，因此吸波材料的研究开发领域也 进入了民用方面。
2.原理
电磁波在介质中传播时的物质方程：
D 0 E B 0 H
谢谢！
式中介电常数
1 E
磁导率 1 M
E M 分别称为介质的极化率和磁化率
物质方程中所包含的参数
和
表征着内部存在电磁场的实际介质和相应材料的属性， 它们是表征电磁波与材料相互作用最重要的两个参数。
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吸波材料
孙亚伟 20090413310048
吸波材料是能吸收投射到它表面的电磁波能
量，并通过材料的损耗转变为热能或其它形 式的能量的一类功能材料，一般由基体材料 (或粘结剂)与损耗介质复合而成。研究内容包 括基体材料、损耗介质和成型工艺的设计， 工程应用上除要求在较宽带宽内对电磁波具 有高的吸收率外，尚要求材料具有重量轻、 耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
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传输线原理模型
电磁波吸收体 金属板
入射波
ZL
反射波
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（1）按研究时期，可分为传统吸波材料和新型吸波材料
3.吸波材料的分类
碳化硅吸波材料
碳纤维吸波材料
（2）按其工作原理不同，吸波材料可分为干涉型和吸收型两种
台湾新型双体隐身舰“巡海”原型
（3）根据吸波机理的不同，吸波材料主要可分为电损耗型、 介电损耗型和磁损耗型三大类
乙炔炭黑（电损耗型） 铁氧体（磁损耗型）
吸波材料原理
吸波材料原理
吸波材料是一种具有吸收电磁波能力的材料，主要应用于电磁波的隔绝和减弱。
它的原理可以总结为以下几点：
1. 多重界面反射：吸波材料通常由多个层或多个微小结构组成，这些层或结构之间形成了多个界面。
当电磁波入射到这些界面上时，会发生多次反射和透射。
通过设计吸波材料的结构和材料参数，可以实现对特定频段电磁波的反射，从而实现吸波效果。
2. 吸收损耗：吸波材料通常含有一定的电导率或磁导率，当电磁波通过材料时，会引起材料内部电流的产生。
这些电流会产生电阻损耗或磁耗，将电磁波的能量转化为热能，从而实现吸波。
3. 多模匹配：吸波材料的结构可以通过匹配电磁波的波长，并将其引导到材料内部。
在材料内部，电磁波会发生多次反射和干涉，导致电磁能量的吸收和耗散。
4. 表面阻抗匹配：吸波材料的表面阻抗与入射电磁波的阻抗进行匹配，从而实现电磁波的吸收。
通常，吸波材料的表面阻抗应与空气或周围环境的阻抗接近，以确保最大限度的能量转移和吸收。
需要注意的是，吸波材料的设计和选择取决于特定的应用需求和工作频段。
不同的吸波材料在吸波性能、耐用性、成本等方面都有所不同，因此需要根据具体情况进行选择和应用。
吸波材料简介
吸波材料简介1、定义所谓吸波材料，指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料。
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。
2、吸波原理分类吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类：其一，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。
其二，电介质损耗，它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制，即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。
电介质极化过程包括：电子云位移极化，极性介质电矩转向极化，电铁体电畴转向极化以及壁位移等。
其三，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。
此外，最新的纳米材料微波损耗机制是如今吸波材料分析的一大热点。
3、材料种类随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。
在机场，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，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，已成为材料科学的一大课题。
吸波材料按材料分类主要分为：铁氧体吸波材料，是利用磁性材料的高频下损耗和磁导率的散射来吸收电磁波的能力。
金属超微粉吸波材料，金属材料因居里点高（770K）而耐高温，Ms可达铁氧体的3-4倍，金属自然共振频率比铁氧体高得多，有更好的吸收性能，但是块状金属吸波材料会受到金属趋肤效应的限制。
随着金属或合金的粒度减小，材料对电磁波的吸收性能逐步增加，反射性能逐渐减弱。
多晶铁纤维吸波材料，多晶铁纤维吸波材料包括Fe、Ni、Co其合金纤维，具有较高的磁导率和导电率。
纳米吸波材料，当颗粒尺寸减小到10-100nm时，粒子的物理和化学性能发生巨大的变化，粒子表面原子所占比例变大，不同能级跃迁就可以吸收不同波段的能量，与聚氨乙烯混合组成复合吸收体，就可以对毫米波、远红外、近红外有很强的吸收，可谓是宽频带吸波材料。
吸波材料的制备及其研究方法方案课件
VS
详细描述
气相沉积法是一种制备吸波材料薄膜的方 法。通过将反应气体在一定条件下进行化 学反应，如热分解、化学合成等，使气体 中的金属元素或非金属元素转化为固态薄 膜，形成具有特定结构和性能的吸波材料 薄膜。这种方法可以制备出高质量、高性 能的吸波材料薄膜。
其他制备方法
总结词
除了上述几种制备方法外，还有许多其他制 备吸波材料的方法，如物理气相沉积、电化 学沉积、模板法等。
吸波材料的制备及其研究方法方案
目录
• 吸波材料概述 • 吸波材料的制备方法 • 吸波性能研究方法 • 吸波材料研究进展 • 吸波材料制备及其研究展望
01 吸波材料概述
吸波材料的定义与分类
吸波材料的定义
吸波材料是指能够吸收、散射和干涉电磁波，将电磁能转化为热能或其形式的 能量的材料。
吸波材料的分类
复合吸波材料
利用不同材料的复合，实现宽频范围的电磁波吸收和转化。
周期性结构吸波材料
通过设计周期性结构，利用共振和干涉等效应，实现宽频范围的电 磁波吸收。
多功能吸波材料研究进展
温度敏感性吸波材料
利用温度敏感性材料，实现电磁波吸收与温度调控的 结合。
光响应性吸波材料
利用光响应性材料，实现电磁波吸收与光调控的结合 。
用于电磁辐射防护、电子设备散热、 微波暗室等领域，提高设备性能和安 全性。
吸波材料的发展趋势
多频谱兼容性
随着雷达和通信技术的发展，吸波材料需要具备更强的多频谱兼容性 ，以满足不同频段的吸收需求。
超薄轻量化
随着武器装备和电子设备的小型化，吸波材料需要具备更薄的厚度和 更轻的重量，以提高设备的机动性和作战能力。
详细描述
溶胶-凝胶法是一种制备吸波材料的常用方法。首先将金属盐溶液进行浓缩，加入适量的聚合剂如醇、醚等，使 溶液中的金属离子形成溶胶。然后通过干燥、热处理等手段使溶胶中的金属离子进一步聚合、缩聚，最终形成具 有特定结构和性能的吸波材料。
吸波材料有哪些
吸波材料有哪些吸波材料是一种能够有效吸收电磁波能量的材料，广泛应用于电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域。
吸波材料的种类繁多，主要包括导电性吸波材料、磁性吸波材料和复合吸波材料等。
下面将分别介绍这些吸波材料的特点和应用。
导电性吸波材料是一类能够有效吸收电磁波能量的材料，其主要成分是导电粉末和基体材料。
导电性吸波材料具有良好的电磁波吸收性能和导电性能，能够有效地吸收电磁波能量并将其转化为热能。
这类材料广泛应用于电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域，例如在电子设备、通信设备、航空航天等领域中得到了广泛的应用。
磁性吸波材料是一类能够有效吸收电磁波能量的材料，其主要成分是磁性粉末和基体材料。
磁性吸波材料具有良好的磁性和电磁波吸收性能，能够有效地吸收电磁波能量并将其转化为热能。
这类材料广泛应用于电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域，例如在雷达系统、无线通信系统、医疗设备等领域中得到了广泛的应用。
复合吸波材料是一种由导电性材料和磁性材料复合而成的吸波材料，具有导电性和磁性的双重特性。
复合吸波材料不仅具有良好的电磁波吸收性能，还具有良好的导电性能和磁性能，能够在更广泛的频率范围内有效地吸收电磁波能量。
这类材料广泛应用于电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域，例如在军事装备、航空航天、电子设备等领域中得到了广泛的应用。
总的来说，吸波材料种类繁多，每种材料都具有独特的特点和应用领域。
导电性吸波材料、磁性吸波材料和复合吸波材料都在电磁波隔离、电磁波吸收、电磁波屏蔽等领域发挥着重要作用，为现代通信、航空航天、电子设备等领域的发展提供了重要支持。
随着科技的不断进步，吸波材料的研究和应用将会得到进一步的推广和发展，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
科普——什么是吸波材料
第八章隐身技术及隐身材料简介§8.1 雷达隐身技术及吸波材料§8.1.1 雷达隐身技术现代军事技术的迅猛发展，世界各国的防御体系被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大，军事目标的生存能力和武器系统的突防能力受到了严重威胁。
因而，武器的隐身得到了广泛的重视，并迅速发展，形成一项专门技术——隐身技术（stealth technology）。
它作为一项高技术，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。
隐身技术是指在一定范围内降低目标的可探测信号特征，从而减小目标被敌方信号探测设备发现概率的综合性技术。
现代隐身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，因而雷达波隐身技术是当前隐身技术研究的重点[1]。
雷达隐身涂料的发展使得隐身目标的战场生存能力和武器系统的突防能力得到了极大的提高，并在近十年的局部战争中发挥了重大作用，影响了现代战争的模式和概念。
早在20世纪30年代，荷兰就首先将吸波材料用于飞机隐身[2]。
其后，德、美等国也将吸波材料用于飞机和舰艇。
到60年代，美国将吸波材料用于Ｕ-2、F-117等飞机上。
80年代中后期相继面世的美国隐形飞机无疑代表了吸波材料实际应用的巨大成就。
其中，最有代表意义的是Ｆ-117、Ｂ-2、Ｆ-22等隐形飞机。
Ｆ-117隐身战斗机成功并系统地运用了各种缩减雷达散射截面的措施，使其ＲＣＳ值减小到0.025ｍ2；Ｂ-2隐形轰炸机的ＲＣＳ值为0.1ｍ2；而人的RCS值为1m2[3]。
雷达隐身技术的核心是缩减目标的雷达截面积（RCS）。
减少武器RCS值的途径主要有三条：（1）外形隐身技术。
通过外形设计来消除或减弱散射源，特别是强散射源。
（2）阻抗加载技术。
通过加载阻抗的散射场和武器的总散射场互相干涉来减少RCS。
（3）材料隐身技术。
通过材料吸收或透过雷达波来减少RCS值。
什么是吸波材料
什么是吸波材料吸波材料是一种能够有效吸收电磁波的材料，广泛应用于电磁兼容、隐身技术、天线、雷达、通信等领域。
吸波材料的主要作用是将入射的电磁波转化为热能或者其他形式的能量，从而减小或消除电磁波对设备和系统的干扰。
吸波材料的性能对电磁波的吸收能力、频率范围、厚度、重量、稳定性等方面有着严格的要求。
吸波材料通常由导电材料、绝缘材料和吸收介质组成。
导电材料用于提供电磁波的导电通道，绝缘材料用于隔离导电材料，而吸收介质则是吸收电磁波并将其转化为其他形式能量的材料。
这三种材料的组合形成了吸波材料的结构，不同的组合方式和材料选择会影响吸波材料的性能。
在实际应用中，吸波材料的性能主要取决于其吸波性能和机械性能。
吸波性能包括吸波峰值、吸波带宽、吸波效率等指标，而机械性能则包括材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性等指标。
因此，吸波材料的研发和生产需要综合考虑这些性能指标，以满足不同领域的需求。
目前，吸波材料的研究和应用已经非常广泛。
在军事领域，吸波材料被广泛应用于隐身飞机、舰船、导弹等武器装备上，以减小其对雷达的散射截面，提高隐身性能。
在通信领域，吸波材料被用于天线和基站的外壳设计，以减小其对周围环境的电磁干扰。
在电子设备领域，吸波材料被应用于电磁屏蔽材料的制备，以减小设备之间的电磁干扰。
随着科学技术的不断进步，吸波材料的研究也在不断深入。
未来，随着5G、6G等新一代通信技术的发展，对吸波材料的性能和应用也将提出更高的要求。
因此，吸波材料的研究和应用仍然具有重要意义，将继续为电磁兼容、隐身技术、通信等领域的发展提供支持。
总的来说，吸波材料是一种具有重要应用价值的材料，其研究和应用对于提高电磁兼容性、实现隐身技术、改善通信质量等方面具有重要意义。
随着科学技术的不断发展，相信吸波材料在未来会有更广阔的应用前景。
吸波材料概述
吸波材料概述
吸波材料是一种能够吸收电磁波的材料。
它的主要作用是将电磁波的能量转化成热能来消耗电磁波，在某些场合可以达到减少电磁波的反射和传播的目的。
吸波材料有许多种类，主要分为有机吸波材料和无机吸波材料两类。
有机吸波材料多用于高频电磁波吸收，包括一些聚合物、导电聚合物和吸波涂料等；无机吸波材料则多用于低频电磁波吸收，主要由铁、镍、铜、炭黑等材料制成。
有机吸波材料的主要成分是聚合物，这些聚合物具有很好的吸收电磁波功能。
常用的有机吸波材料包括：
1、碳纤维：碳纤维是一种具有很好的电磁波吸收性能的有机吸波材料。
它的主要成分是碳纤维复合材料，由于其高强度、低密度等优点，近年来已被广泛应用于电磁波吸收材料领域。
2、聚苯胺：聚苯胺是一种导电聚合物，它具有良好的电磁波吸收性能。
聚苯胺的吸收能力主要是由其空气过滤机的导电特性和柔软的聚合物链结构所引起的。
3、吸波涂料：吸波涂料是一种以含吸波结构的树脂为基础，加入导电颜料及吸波填料后制成的涂料。
吸波涂料具有绝缘性良好、柔软、耐热性强等特性，可以应用于军事领域、无线通信等领域。
无机吸波材料是一种利用金属吸波结构和磁性材料体系的材料。
这些材料可以在低频电磁波范围内发挥较好的吸波效果。
常见的无机吸波材料包括：
1、铁：铁是一种具有良好电磁波吸收能力的无机吸波材料。
其吸收能力主要是由其磁性材料的性质所引起的。
总结起来，吸波材料具有很好的吸收电磁波能力，是电磁波隐身等领域的重要基础材料。
实际应用中可根据需求选用不同类型的吸波材料，以达到最佳的吸收效果。
吸波材料
智能隐身材料
智能隐身材料：能从自身的表层或内部获取关于 环境条件及其变化信息，进行判断、处理和做出 反应，以改变自身的一种或多种参数，使其很好 的与外界协调。
其实是一种自适应的材料系统。
雷达波智能隐身材料
英国谢菲尔德大学研制的自适应雷达波吸收材料，能够通 过调节电压，使得吸收体中每层导电聚合物的电阻可调节，实 现了反射率、吸收峰不同频率下可调的目的，使得在很宽的频带 内具有很强的隐身能力。
吸波复合材料
小组成员：复材1001 26-33
吸波材料的定义
所谓吸波材料是指材料可吸收，衰减空间 入射的电磁波能量，并减少或消除反射的 电磁波的一类功能材料。与所有复合材料 一样，吸波复合材料同样也是由功能体及 基体组成的。工程应用上除要求在较宽带 宽内对电磁波具有高的吸收率外，尚要求 材料具有重量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等 性能。
( 2) 探索宽频范围内电磁参数频散效应不敏感的新型损耗型 吸波介质, 可在宽频率范围内同时满足阻抗匹配和强吸收, 将 是未来吸波材料研究的热点和难点。 ( 3) 研发既能隐身又能承载的多功能结构型吸波材料, 以及 能自动对外界作出最佳响应功能的智能型吸波材料, 也是未 来隐身材料的主要发展方向之一。
军事隐身领域
F-117A（夜鹰）战斗机在海湾战争中取得的巨大成 绩促使吸波材料快速的发展。
F-117A“夜鹰”隐形战斗机
外形像一个堆积起来的复杂多面体，大部分表面向后倾斜，具有 大后掠机翼和V形垂尾。这种外形能使反射雷达波改变方向，产生散射， 敌方雷达很难收到反射信号。F－117的机身、机翼和垂尾大量采用了 玻璃纤维、碳纤维等雷达隐身材料。
目前国内外在磁性吸波材料的研制方面还存在频 带窄、密度大、性能低等缺点, 应用范围受到一 定限制。今后的主要研究方向将会是:
吸波材料
对人类身体健康损害也产生。
吸波原理
雷达的工作原理
雷达通过发射无线电波，也就是电磁波，电磁波向外辐射，当遇到某一物 体，电磁波被反射回来，雷达接收信号，通过信号处理，判断反射电磁波 物体的形状，速度等信息。
吸波材料的吸波原理
1.阻抗匹配 2.电磁消耗
阻抗匹配
吸波材料反射系数记为R
R = (Z0– Z1) / (Z0+Z1) Zi = μr / εr （i = 0,1）
发展展望
发展能强吸收的吸波材料。 发展能兼容米波、厘米波、毫米波及红外光等多波段的宽频吸波材料； 发展质量轻、厚度薄不影响飞行器机动性能的吸波材料； 发展具有耐高温、耐腐蚀等适应复杂环境的能力，并且具有较高的可维
护性和较长使用寿命的吸波材料。
叶文-冲锋骑士 406647191
隐形飞机的隐形奥秘
吸波材料
目录
1 概况 吸波原理 分类 工程应用
2 3
4 5
发展展望
概况
吸波材料指能吸收、衰减入射的电磁波,并将其电磁能转换成
热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。
吸波材料最早用于军事目的,称为“隐身材料”。然而电磁波 的应用极为广泛,它在改善人类生活的同时,其伴生的电磁辐射
电介质型吸波材料的机理是依靠介质的电子极化、离子极化、分子极化等 驰豫、衰减电磁波。
钛酸钡是一种特殊的电介质,其极化强度与电场之间存在电滞效应,被称
为铁电体,铁电体可以利用的吸收机制主要是漏电损耗和驰豫损耗。钛酸 钡还具有很强的压电效应,即当晶体发生机械形变时会产生极化,而在相对 的界面上产生异号的极化电荷,也可以利用来削弱介质内电场。 碳化硅/钛酸钡/有机树脂复合涂层
夜 鹰 隐 形 战 机
吸波材料有哪些
吸波材料有哪些
吸波材料是指具有良好吸收电磁波能力的材料。
下面将介绍几种常见的吸波材料：
1. 合金吸波材料：合金吸波材料主要是通过使金属电磁波在材料内部多次反射和衰减来实现吸波效果。
常见的合金材料包括镍锌铜合金（Ni-Zn-Cu），镍锌铁合金（Ni-Zn-Fe）等。
2. 碳纤维吸波材料：碳纤维具有良好的导电性和吸波性能，可广泛应用于电磁波吸收领域。
碳纤维吸波材料具有质量轻、耐热性好、耐腐蚀等优点，特别适用于高温和恶劣环境下的吸波需求。
3. 磁性材料吸波材料：磁性材料由于其磁化性能，可吸收电磁波，并将其转化为热能进一步消散。
常用的磁性材料有铅、钙钛矿铁氧体、砷化铁等。
4. 多孔材料吸波材料：多孔材料具有较大的内部表面积，能够提供更多的吸波来源，并增加电磁波与材料之间的相互作用。
常见的多孔材料有泡沫金属、炭黑等。
5. 涂层吸波材料：涂层吸波材料是将吸波材料粉末与粘结剂混合后涂覆在需要吸波的物体表面上。
常见的涂层吸波材料有橡胶基、环氧基、聚氨酯基等。
吸波材料的选择要根据具体的电磁波频率范围和需要吸波的环境条件来确定。
不同的材料具有不同的吸波特性和效果，需要
根据具体的应用需求进行选择和设计。
同时，吸波材料的制备和应用技术也在不断发展和创新，未来将会有更多高性能的吸波材料问世。
吸波材料有哪些
吸波材料有哪些吸波材料是一种能够有效吸收电磁波的材料，广泛应用于电子通信、雷达、航天航空等领域。
吸波材料的种类繁多，下面将介绍几种常见的吸波材料及其特点。
首先，铁氧体吸波材料是一种常见的吸波材料。
它具有良好的吸波性能，能够有效吸收微波和毫米波，并且具有较宽的工作频率范围。
铁氧体吸波材料通常由铁氧体粉末和聚合物基体混合而成，具有较好的柔韧性和加工性能，适合制备成复合材料或涂覆在表面。
由于其良好的吸波性能和工艺性能，铁氧体吸波材料被广泛应用于电磁波屏蔽、隐身技术等领域。
其次，碳基吸波材料也是一种常用的吸波材料。
碳基吸波材料通常由碳纳米管、石墨烯等碳材料制备而成，具有良好的吸波性能和机械性能。
碳基吸波材料具有较宽的工作频率范围，能够有效吸收微波、毫米波甚至红外波段的电磁波。
由于碳材料具有较好的导电性和导热性，碳基吸波材料还具有良好的抗干扰性能和耐高温性能，适合应用于复杂恶劣环境下的电磁波吸收和屏蔽。
另外，金属基吸波材料也是一类重要的吸波材料。
金属基吸波材料通常由金属粉末和聚合物基体混合而成，具有良好的导电性和磁性。
金属基吸波材料能够有效吸收较高频率的电磁波，对于雷达波段的吸波效果尤为显著。
金属基吸波材料还具有良好的耐腐蚀性能和机械性能，适合应用于航天航空领域的电磁波屏蔽和隐身技术。
此外，复合吸波材料是近年来发展较快的一种吸波材料。
复合吸波材料通常由多种吸波材料复合而成，能够充分发挥各种材料的优点，具有较好的吸波性能和机械性能。
复合吸波材料能够实现多频段、宽频段的吸波效果，适合应用于多种复杂电磁环境下的吸波和屏蔽。
综上所述，吸波材料的种类繁多，每种吸波材料都具有其独特的吸波性能和适用范围。
在实际应用中，可以根据具体的电磁环境和要求，选择合适的吸波材料进行应用，以实现电磁波的有效吸收和屏蔽。
随着科技的不断发展，相信吸波材料在未来会有更广阔的应用前景。
吸波材料
台湾新型双体隐身舰“巡海”原型
吸波材料的分类
4、根据吸波机理的不同，吸波材料主要可分为电损耗型、介 电损耗型和磁损耗型三大类
乙炔炭黑（电损耗型）
铁氧体（磁损耗型）
几种常见吸波材料
铁系
铁氧体 金属铁微粉 多晶铁纤维 吸波材料
碳系
石墨、乙炔、炭黑 碳纤维 碳纳米管
其他类
导电高分子 手性材料 等离子体材料
吸波材料
目录
简介 吸波原理原理 分类 铁氧体吸波材料
吸波材料 概述
生产工艺与检测
吸波材料定义
• 所谓吸波材料是指材料可吸收，衰减 空间入射的电磁波能量，并减少或消 除反射的电磁波的一类功能材料。与 所有复合材料一样，吸波复合材料同 样也是由功能体及基体组成的。工程 应用上除要求在较宽带宽内对电磁波 具有高的吸收率外，尚要求材料具有 重量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
参考文献
• • • • 谭小平 古映莹 . 尖晶石型超微铁氧体粉末合成方法进展 苏海林 . 用铁砂制备尖晶石型铁氧体基微波吸收材料 苏天江 . 磁性吸波剂的制备与性能研究 车平 陈博 甘树才 . 铁氧体磁性材料应用的进展及合成 方法 • 邱 琴 张晏清 张 雄 . 尖晶石型纳米铁氧体的制备与吸 波性能
吸波性能检测
1）低频同轴线法
适用于30MHz~600MHz反射 率的测量。为了解决内导体的支 撑大多做成立式结构。其截面为 方形便于安放吸波材料，使用的 上限频率取决于方形同轴线内激 励出的高次模，为了获得高的测 量精度，长度不宜小与1 Om 。 同轴线测量法
吸波性能检测
2）拱形架法
适用于1 GHz~18GHz反射率的测 量，这是最常用的方法。可在不 同的入射角、不同极化方式下使 用:1)考虑到测试途径是远区， 应设计合适的拱形架尺寸;2)考 虑收发天线的互耦合及周围环境 的乱真反射，对其做些处理，如 加一些去耦吸波材料，也可采用 时域法。
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吸波材料
角锥型吸波材料是常见的吸波材料，其几何参数的设计与填充配方的选择是广泛研究的课题。
由于吸波材料制作周期较长，数值仿真能有效减少产品的设计周期。
第一步 建立工程文档 选择求解器
运行EastFDTD ，选择菜单“文件”→“新建”→“Wizard ”或单击标准工具栏上的“新建文档”工具，弹出工程创建向导窗口，本例中采用FDTD 算法计算吸波材料的吸收特性，选择“FDTD ”，并为工程文档指定一个合适的名称，具体设置如图 1所示。
点击“Next ”进入下一步设置。
图 1选择求解器
—— By EastFDTD 4.0
第二步选择模式
选择“自动计算透反率”计算模式，计算模式选择如图2所示。
点击“Next”进入下一步设置。
图2 选择计算模式
注意：本模式默认的单位、网格和边界设置。
第三步设置模式参数
本模式参数设置全部勾选：
图3 设置模式参数
第四步设置频率
设置计算频率范围：100e6-1e9Hz，频率间隔为25e6Hz，如图4所示。
下一步给出基本参数设置报告。
图 4设置频率
第五步新建材料
根据同样配方得到的块状吸波材料或同轴件，可以通过测试其S参数反推材料参数，或者矢量网络分析仪直接得到材料的介电常数等参量。
这些参量一般是随频率剧烈变化的。
在理论计算时，就必须将这些参数拟合为物理上合理的色散模型。
5.1 新建材料库
右击“模型管理器”中的材料，选择“从材料库中选择”。
图5 进入材料库
图6 材料库
用户可以根据需要新建材料库，将自己经常使用的材料归档。
点击“从材料
库中选择”界面中的“新材料库”，新建材料库，命名为A，如图7所示。
图7 新建材料库A
5.2 拟合材料
拟合材料：点击“从材料库中选择”界面中的“新建材料”，选择材料库A，进行“实测曲线拟合”。
导入实测数据，其文件为txt格式，文件内有三列，第一
列为频率，单位赫兹，第二列为相对介电常数实部，第三列为相对介电常数虚部。
图8 导入实测数据
导入数据后，进入“下一步”，调节实部虚部的拟合权重和拟合时间与速度的权重，设置电磁振子数量，此材料设置3个振子数。
将拟合材料命名为26percent
（该材料是26%的含炭量），开始拟合。
图9 设置拟合速度与精度
等待拟合正常结束，或者在认为合理即红线与蓝点重合度较高时终止拟合。
点击“添加到材料库”将新拟合的材料添加到材料库中，如图10。
图10 拟合完成
导入材料：选中已拟合的材料，点击“导入当前工程”将材料导入到工程文件中。
图11 导入拟合材料
提示：若无法保存修改，一般是当前操作系统用户的权限不够，请用管理员模式打开EastFDTD。
此时模型管理窗口的材料显示如下：
第六步参数化建模
假设吸波材料的总高度给定为1000，周期给定为300，现在要确定底座高度在50到500范围内的最优解。
6.1 设置全局单位
菜单栏“模型”→“属性”，在“基本参数设定”中，将长度单位改为毫米，其他默认。
图12 单位设置
6.2 建立底座
双击“智能助手”中的“定义结构”，如图13所示。
图13 定义结构
在“新建结构”界面点击“新建元件”，元件命名为“底座”，元件类型选择立方体，X、Y、Z方向的宽度分别设置为：T、h、h，X、Y、Z的中心坐标分别设置为：h/2、0、0，旋转轴选择“坐标轴Z”，其他参数默认为0，如图14所示。
图14 建元件底座
点击“修改”后弹出“定义变量”窗口，分别对变量T和h赋初值，如图15所示。
图15 定义变量
回到“新建结构”界面，材料选择已经导入的“26percent”，如图16所示。
图16 定义结构底座
6.3 建角锥
按照上述建模步骤，双击“智能助手”中的“定义结构”，新建元件。
元件类型选择梯形台体，顶长方体A/B 方向宽度都定义为T，底面中心X坐标设为-H+h，高度方向选择“坐标轴X”，H的初始值设置为1000，其他设置默认为0 。
图17 建元件角锥
图18 定义变量H
回到“新建结构”界面后，选择导入的材料“26percent”，结构命名同元件名“角锥”。
如图19所示。
图19 建结构角锥
此时，一个吸波材料结构已完成。
6.4 建阵列结构
在“模型管理”窗口将建好的两个结构“底座”和“角锥”同时选中，右击→组，将其构成一个组，默认名为“object_0”。
选中“object_0”，右击→“创建
光子晶体阵列”，进行“周期结构设置”，设置Y和Z方向的周期大小均为T，并建立3*3阵列的结构，设置如图20所示。
最终CAD界面显示结构如图21所示。
图20 设置周期结构
图21 3*3阵列结构
第七步设置网格和边界
设置网格
在CAD界面空白处，右键选择“属性”，在“基本参数设定”对话框中进行网格设置。
选择“三维半智能网格”，网格质量设置“高”，计算边界：Xmax=h，Ymin=-T/2，Ymax=T/2，Zmin=-T/2，Zmax=T/2，其他参数默认，如图22。
图22 设置网格
设置边界
X方向：负方向为开放边界，正方向为完美电导体，Y、Z方向都是默认的周期边界。
图23 设置边界
第八步扫描计算
在“基本参数设定”对话框选择“循环变量”页面，将变量h加入循环变量表，循环变量值设置：（50:50:500），即从50到500、间隔50进行扫描计算。
注意：输入循环变量值时请选择英文输入法！
图24设置循环变量
第九步求解计算
双击“智能助手”中的“启动计算”或点击“运算控制”工具栏上的“启动计算”工具，开始求解计算。
第十步查看结果
计算结束后，在“工作空间”生成与工程文件同名的ewd后处理脚本，双击该脚本，进入“后处理数据管理”窗口，在“results”中可以点击不同底座高度时的透/反射系数谱。
在图形界面“Figure”树，进入“datamgr”反选t，也就是只看反射谱。
设置如图25所示。
图2 设置循环变量
图3 反射谱。