吸波材料的研究现状与进展

三、陶瓷吸波材料
陶瓷材料具有优良的力学性能和热物理性能，它耐高温、强度 高、蠕变低、膨胀系数低、耐腐蚀性强，且化学稳定性好。
主要介绍碳化硅吸波材料和莫来石吸波材料
三、碳化硅吸波材料
在陶瓷吸波材料中，碳化硅(SiC)是制作多波段吸波材料的主要 成分，通过它能实现轻质、薄层、宽频带和多频段吸收的目的， 应用前景广阔。国外耐高温陶瓷吸收剂的研究报道多以碳化硅 为主。它不仅是一种性能优异的结构陶瓷材料，具有高硬度、 高温强度、抗蠕变、耐腐蚀、抗氧化、小的热膨胀系数、高的 热传导率等特点;它的粒径、热处理时间等对其吸波性能的影响 也很大，所以可以通过控制制作过程的工艺参数，来对其显微 结构和电磁参数进行控制，从而获得理想的吸波效果。目前， 碳化硅吸波材料的应用形式多以碳化硅纤维为主，即吸收层是 由碳化硅的纤维组成。这种吸收剂在强度、耐热和耐化学腐蚀 方面的性能较好，并且能得到满意的宽频带吸收性能。
二、金属细粉吸波材料
超细金属粉末属于半导体材料。这种材料的电磁波磁导率较高， 温度稳定性好(居里温度高达770K),其电磁损耗机理是通过磁 滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波，一般由超细磁性金属粉 末与高分子粘结剂复合而成，通过改变多相超细磁性金属粉末 的混合比例，调节吸波材料的电磁参数，从而获得较理想的吸 波效果。磁性金属微粉兼有自由电子吸波和磁损耗，磁导率、 介电常数大，电磁损耗大，有利于达到阻抗匹配和展宽吸收频 带，再加上磁性金属及合金粉末温度稳定性能好等优点，使其 成为吸波材料的主要发展方向。
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。
吸波材料的研究现状与进展
----蔡永丰
吸波材料机理 无机吸波材料分类 陶瓷类吸波材料
一、机理
吸波材料是指能吸收投射到该材料表面的电磁波能量，并通过 材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其它形式能量的一 类材料。一般由基体材料(或粘接剂)与吸收介质(吸收剂)复合 而成。根据吸波机理，吸波材料可分为电损耗型和磁损耗型两 类:电损耗型吸波材料主要通过介质的电子极化、离子极化和 界面极化等来吸收、衰减电磁波;磁损耗型吸波材料主要通过 磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁激化机制来吸收、衰减电 磁波。
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。
二、碳纤维吸波材料
碳纤维结构吸波材料是功能与结构一体化的优良微波吸收材料。 与其它吸波材料相比，它不仅具有硬度高、高温强度Hale Waihona Puke Baidu、热膨 胀系数小、热传导率高、耐蚀、抗氧化等特点，还具有质轻、 吸收频带宽的优点。
二、纳米氧化物吸波材料
纳米氧化物吸波材料主要有Fe,Mo,Ti,W,Ni,Sn等的氧化物和 复合氧化物，它们不仅吸波性能良好，还兼有抑制红外辐射的 功能。由不同粒径的纳米软磁Fe3O4组成纳米氧化物吸波材料， 其粒径越小，磁损耗越大，吸波能力越强。