吸波材料简介
吸波材料概述
吸波材料概述
吸波材料,顾名思义就是一种能够吸收电磁波的材料。
在现代通信、雷达、无线电频谱监测等领域,吸波材料被广泛应用。
它能够有效地减少电磁波的反射和传播,起到隔离和保护的作用。
吸波材料通常由导电材料和介质材料组成。
导电材料的主要作用是吸收电磁波的能量,而介质材料则起到支撑和填充作用。
通过合理的设计和组合,吸波材料可以在特定频段内实现高效的吸收效果。
在实际应用中,吸波材料的性能取决于多个因素,如电磁波的频率、入射角、材料厚度等。
为了达到最佳的吸波效果,需要根据具体的应用需求进行设计和选择。
吸波材料的制备方法多种多样,包括化学合成、物理沉积、复合材料等。
不同的制备方法会影响材料的结构和性能,需要根据具体情况选择合适的制备工艺。
除了在通信和电磁兼容领域,吸波材料还被广泛应用于隐形技术、防护材料、医疗设备等领域。
随着科技的发展,吸波材料的应用领域还将不断扩大,为人类带来更多的便利和创新。
总的来说,吸波材料是一种具有重要应用价值的功能材料,它在电磁波控制、隐形技术、防护材料等领域发挥着重要作用。
随着技术的不断进步,吸波材料的性能和应用将得到进一步提升,为人类社会的发展做出更大的贡献。
什么是吸波材料,它有哪些作用?
什么是吸波材料,它的作用有哪些?
根据百度百科说法:吸波材料是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。
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。
1)吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄
电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。
将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射,能达到消除电磁干扰的目的。
根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律,利用高磁导率铁氧体引导电磁波,通过共振,大量吸收电磁波的辐射能量,再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
2)隐身和电磁兼容(EMC)
电磁波吸收材料的作用和地位十分突出,已成为现代军事中电子对抗的法宝和“秘密武器”。
吸波材介绍
■功率损耗
微带测试
(P /P ) Power Loss in Loss
[MAF100 Grade]
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.045 100 1000 6000
50㎛ 100㎛ 200㎛ 300㎛ 500㎛
入射 反射S11
发送 S21
微带固定器
样品膜 噪声
Frequency [MHz]
01
电磁波吸收产品的理论
■ 电磁波吸收材产品是?
把射入的电波转换成热量,并且不产生反射波的材料 吸收电子回路上发生的放射性电磁波或者跟着回路上走的电磁波
电磁波
反射电磁波+透射电磁波<10%
■ 电磁波吸收材料 Electric Fields Magnetic Fields
吸波材料 e m d
■ 应用
[Notebook]
[Digital Carmera]
[军事]
■ 近场应用
电波吸波材 반사 투과 电波吸波
屏蔽盖
杂散辐射开孔
■ 近场应用
贴在IC上
用在电路板之间
Wind around cable
Flat cable
常见噪声
■ 吸波材调试(Deberging)
VCCI규제 계측결과 (3m법) : 흡수체 대책 전→ Not Clear
手机
Distance
Sheet None
Applied Sheet
contact
5cm
电池 (铝 )
磁性层
■ IC Card RF-ID
- IC 卡 - 手机结算系统
Absorber
■ RF-ID(NFC) 用铁氧体与软磁性金属粉末吸波材比较
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
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
传统吸波材料
金属微粉:主要通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波, 主要包括金属铁粉、铁合金粉、羰基铁粉等。 抗氧化、抗酸碱能力差!介电常数大!而且密度大! 石墨:密度低,电阻是衰减电磁能的主要方式。 高温抗氧化性差!式
铁氧体:具有吸收率高、涂层薄和频带宽等优点。 密度大! 饱和磁化强度低!高温稳定性差!
反射系数
当Г=0,即无反射时,则材料阻抗匹配最好。
吸波性能的评价
主要参数:
电阻率(ρ) 复介电常数(ε):ε=ε'-ε" ε' — 材料在电场作用下极化程度的变量; ε" — 在外电场作用时,材料电偶矩产生移动引起的损耗; 复磁导率(μ):μ=μ'-μ" μ' — 材料在磁场作用下磁化程度的变量; μ" — 在外加磁场的作用下,材料磁偶矩产生移动引起的损 耗。 介质损耗正切值(tanδ):tanδE =ε" /ε',tanδM=μ"/μ' 反射损失(R) :表征吸波材料对于金属平板反射的大小。
磁损耗
薄 ︑ 轻 ︑ 宽 ︑ 强
发展趋势
兼容化
复合化
智能化
宽频带吸波
多材料复合
智能型材料
涡流损耗:同时兼具电阻损耗和磁损耗。 剩余损耗:除了涡流和磁滞损耗以外的其他所有损耗。 * 低频和弱磁场中,剩余损耗主要是磁后效损耗,且与频 率无关。 * 高频下,剩余损耗主要包括尺寸共振、畴壁共振、自然 共振等引起的损耗。
阻抗匹配
自由空间
材料
自由空间
反射
Zin— 材料归一化阻抗; εr— 材料复介电常数,εr= ε'- iε"; μ r— 材料复磁导率,μ r= μ ' – iμ "; d — 吸收层厚度; c — 光速; f — 电磁波在自由空间的频率。
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。
吸波材料应用频段
吸波材料应用频段一、吸波材料的基本概念和原理吸波材料是一种能够吸收电磁波能量的材料,其应用在电磁波吸收、防护、隐身等领域具有重要意义。
吸波材料的主要原理是通过材料本身的特殊结构或组分,将电磁波能量转化为其他形式的能量(如热能),从而减少或消除电磁波的反射和传输。
二、吸波材料的分类和特点根据吸波材料的成分和工作机制,可以将其分为电磁波吸收材料、阻抗匹配材料和多层复合材料等几类。
其中,电磁波吸收材料主要通过吸收电磁波能量将其转化为其他形式的能量,阻抗匹配材料将电磁波从一种介质传输到另一种介质时,通过匹配两种介质的电学性能来减少反射。
多层复合材料则是通过多层次的结构来实现吸波效果。
吸波材料具有以下特点:1. 宽波段工作能力:吸波材料的应用频段通常是比较广泛的,能够覆盖从低频到高频的电磁波。
2. 高吸收能力:吸波材料能够有效地吸收电磁波能量,减少或消除反射和传输。
3. 耐腐蚀性能:吸波材料通常需要在复杂的环境条件下使用,因此具有良好的耐腐蚀性能是必需的。
4. 结构可调性:吸波材料的结构和组分可以进行调整和设计,以满足不同频段和不同形状的需求。
三、吸波材料的应用领域1. 通信领域:吸波材料可用于电磁波隔离、降低通信干扰和提高通信质量。
2. 雷达系统:雷达系统需要精确测量目标的回波信号,吸波材料可降低回波信号的干扰,提高雷达系统的性能。
3. 航空航天领域:吸波材料可以用于飞机的隐身涂层,减少飞机的雷达反射信号,提高飞行安全性。
4. 电子设备:吸波材料可以用于电子设备的EMC(电磁兼容性)设计,减少电磁干扰,提高设备的工作稳定性。
5. 医学领域:吸波材料可用于医学图像和诊断设备中,减少信号的干扰和背景噪声,提高图像和信号的质量。
四、吸波材料的发展趋势和挑战随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,吸波材料也面临着一些挑战和发展的趋势:1. 多功能化:吸波材料逐渐向多功能化方向发展,除具备吸收电磁波的功能外,还能具备导电、导热、防腐蚀等功能,以满足不同领域的需求。
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。
吸波材料概况和研究
1 概论1.1 吸波材料概述微波吸收材料是一种能够吸收电磁波而反射、散射和透射都很小的功能材料。
宽带吸波材料的设计从两个方面出发:一是怎么才能使入射波进入材料中而不是简单地被反射;二是一旦入射波进入吸波材料内部,怎样才能提供所需的能量吸收程度。
这两个要求经常是相互矛盾的,因而必须对带宽、性能水平和吸波材料的厚度进行折中。
微波吸收材料的应用领域很广,主要的范围包括:(1)雷达在工作时由于附近某些多重反射、杂乱回波及彼此干扰而影响了系统的正常工作性能和可靠性,应用吸波材料可以抑制这些干扰、改善天线方向图,提高雷达侧向测距准确度。
(2)微波设备使用中需要消除环境干扰或内部吸收屏蔽以防止微波泄漏,多种微波与案件,如吸收匹配负载、衰减器件、等效天线等也常应用吸波材料。
(3)微波暗室内铺设吸波材料以获得满足部件和系统测试所需要的等效“自由空间”。
(4)随着人们对军用目标雷达特征性能研究的深入,各种高性能的雷达吸波材料(RAM)应运而生以满足各种武器装备的特殊要求。
雷达隐身技术主要是指对工作在3 MHz~300GHz范围内雷达的隐身技术,其中厘米波段( 2~18GHz)是非常重要的雷达探测波段,也是现阶段世界各国力求突破的超宽频带雷达隐身技术研究的重点[f]。
(5)微波吸收材料在民用领域中,如微波炉、电视、移动电话等也有广泛地应用[c]187。
1.2 吸波材料的特性和分类吸波材料的设计实质是自由空间和导电表面有损耗的匹配网络的设计。
在减少反射的同时提供损耗是吸波材料应用中关键的思想。
工作原理可以分为以下几个类型:(1)副导磁率与复介电常数基本相等的吸收体(2)1/4波长“谐振”吸收体(3)阻抗渐变“宽频”吸收体(4)衰减表面电流的薄层吸收体理想的吸波材料应当具有吸收频带宽、质量轻、厚度薄、物理机械性能好等特点。
吸波材料的主要类型有:涂料型吸波材料、贴片型吸波材料、泡沫型吸波材料、吸波腻子、吸波复合材料(层板型和夹层型)等。
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。
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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
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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。
吸波材料原理
吸波材料原理
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、防护和吸波减噪等领域。
吸波材料的原理主要包括复合材料结构设计、电磁波吸收机制和材料性能等几个方面。
首先,复合材料结构设计是吸波材料实现电磁波吸收的重要手段。
通过设计不同的复合结构,可以有效地实现对不同频率范围内的电磁波进行吸收。
常见的复合结构包括金属基复合材料、介质基复合材料和导电聚合物复合材料等。
这些复合材料结构能够有效地提高吸波材料的吸波性能,实现对电磁波的有效吸收。
其次,电磁波吸收机制是吸波材料实现吸波的基本原理。
电磁波在吸波材料中的传播过程中,会发生多种吸收和散射现象,最终被材料吸收并转化为热能。
常见的电磁波吸收机制包括电磁波在材料中的多次反射、折射和透射过程,以及材料内部电磁波能量的损耗等。
这些吸收机制共同作用,实现了吸波材料对电磁波的高效吸收。
最后,吸波材料的性能对其吸波效果起着至关重要的作用。
吸波材料的性能包括复合材料的介电性能、磁性能、导电性能等多个方面。
这些性能直接影响了吸波材料的吸波性能和工作频率范围。
因此,提高吸波材料的性能是实现对电磁波高效吸收的关键。
综上所述,吸波材料的原理主要包括复合材料结构设计、电磁波吸收机制和材料性能等几个方面。
通过对吸波材料原理的深入理解,可以更好地设计和制备高效的吸波材料,满足不同领域对电磁波隔离、防护和吸波减噪的需求。
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。
吸波材料原理
吸波材料原理
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、抗干扰、隐身等领域。
吸波材料的原理是通过材料本身的特殊结构和成分,将电磁波能量转化为其他形式的能量,从而达到吸收电磁波的目的。
首先,吸波材料的原理与其内部结构密切相关。
通常情况下,吸波材料由导电材料和介质材料组成。
导电材料能够有效地吸收电磁波能量,而介质材料则能够有效地分散和传播电磁波能量。
这种复合结构使得吸波材料能够在一定频率范围内具有较好的吸波性能。
其次,吸波材料的原理与电磁波的特性有关。
电磁波在穿过吸波材料时,会与材料中的导电材料发生相互作用,导致电磁波能量被吸收和转化。
吸波材料的导电材料通常具有较高的电导率和磁导率,能够有效地吸收电磁波能量,并将其转化为热能或其他形式的能量,从而达到吸波的效果。
此外,吸波材料的原理还与材料的厚度和形状有关。
通常情况下,吸波材料的厚度和形状会对其吸波性能产生影响。
一般来说,较厚的吸波材料能够吸收更多的电磁波能量,因此具有较好的吸波性能。
此外,吸波材料的形状也会对其吸波性能产生影响,例如复杂的表面形状能够有效地增加电磁波的多次反射和折射,从而提高吸波性能。
综上所述,吸波材料的原理是通过材料本身的结构和成分,将电磁波能量转化为其他形式的能量,从而达到吸收电磁波的目的。
吸波材料的导电材料、电磁波特性、厚度和形状等因素都会对其吸波性能产生影响,因此在实际应用中需要根据具体的需求选择合适的吸波材料。
希望本文能够对吸波材料的原理有所了解,为相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。
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目录
绪论 ........................................................................................................................................................................ 2 1 吸波材料的吸波原理.......................................................................................................................................... 2
1
绪论
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。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。提高军事装备的战 术技能,隐身技术已经成为未来高技术战争的重要研究课题。吸波材料是隐身技术中的关键环节, 将吸波材料引入隐身技术的研究受到世界各国的高度重视。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[1]
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磁波实现有பைடு நூலகம்吸收,电磁波能量入射到介质中被迅速衰减变成
其他形式的能其损耗机制在宏观上可通过简单的RC,RL等效电路予以解释.对二端无源网络,复电
压U、复电流I、复阻抗Z分别为: ������ = ������0������������ (������������ +������������ ),������ = ������0������������ (������������ +������������)
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、乙炔炭黑 ......................................................................................................................... 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