最新吸波材料培训资料.ppt

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1、目录简介吸波原理原理分类铁氧体吸波材料生产工艺与检测吸波材料概述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。吸波材料的研究意义电磁辐射分布在空中，潜伏于地下，能造成飞机、轮船、车辆和电器、电子产品运行失常、失灵，甚至被损坏，还会损害人类身体健康，导致人体多种疾病的出现，并且不受

2、时间、空间和国界的约束，随时都可能向人类发起进攻。科学家预言：电磁污染将成为2l世纪生态环境最主要的物理污染，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。吸波材料的应用军事隐形和反隐形对抗和反对抗推广人体安全防护、微波暗室、消除设备通讯及导航系统的电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容，以及波导或同轴吸收元件等许多方面返回吸波原理电磁波在介质中传播时的物质方程：式中介电常数磁导率分别称为介质的极化率和磁化率吸波原理电场和磁场的偶

3、合分量的比值，表示为这个值称为波阻抗。在真空条件下波阻抗值为自由空间的波阻抗吸波原理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。和分别分别代表吸波材料在电场或磁场作用下产生的极化或磁化程度的变量为在外加电场作用下，材料的电偶矩产生重排引起损耗的量度为在外加磁场作用下，材料磁偶矩产生重排引起损耗程度的量度。从这里也可以推知：能量损耗是由介电常数和磁导率的虚部决定的，因此，设计和制备吸波材料时必须充分考虑复介电常数和复磁导率的影

4、响因素。吸波原理介质损耗角正切是表征吸波材料性能的另一重要参数，在实践中应用也比较广泛。损耗取决于电导时，介质损耗角正切由复介电常数决定同理式中为感应电场D相对于外加电场的滞后相位；为感应磁场B相对于外加磁场的滞后相位。显然随和的增大而增大，材料的、和越大，材料的吸波性能越好返回吸波材料的分类1、按研究时期，可分为传统吸波材料和新型吸波材料碳化硅吸波材料碳纤维吸波材料吸波材料的分类2、按成型工艺和承载能力可分为涂覆型和结构型两类涂覆型涂料(如铁氧体)贴片（塑料、橡胶和陶瓷）结构型碳纤维骨架和碳基体（

5、碳粒、碳化硅粉等）组成的复合材料吸波材料的分类3、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）铁系铁氧体金属铁微粉多晶铁纤维碳系石墨、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陶瓷系碳化硅碳化硅复合材料几种常见吸波材料吸波材料返回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

6、，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。介绍但它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。铁氧体材料的吸波机制铁氧体吸波材料既是磁介质又是电介质，它具有磁吸收与电吸收两种功能，是性能极佳的吸波材料。在低频段，铁氧体对电磁波的损耗主要来源于磁滞效应、涡流效应及磁后效；在高频段，铁氧体对电磁

7、波的损耗则主要来源于自然共振损耗、畴壁共振损耗及介电损耗。在X波段，一般认为铁氧体吸波材料的磁损耗主要由自然共振和畴壁共振产生，电损耗主要由固有电偶极子极化引起。铁氧体材料的吸波机制1、自然共振损耗由一般磁学理论，在不加稳恒磁场的情况下，铁磁物质的磁化强度M在有效磁场Heff的作用下，将围绕Heff作右旋进动，这种磁化强度的进动将与周围环境相互作用而不断损失能量，这等效于磁化强度M受到一个阻尼场的作用。在电磁波在材料内部传输的情况下，自然共振时，为维持进动，材料会不断地吸收电磁波能量，从而达到衰减电

8、磁波的目的。铁氧体材料的吸波机制2、畴壁共振损耗当磁性材料受到交变磁场的作用时，畴壁将因受到力的作用而在平衡位置附近振动。当外加交变磁场的频率等于畴壁振动的固有频率时，发生畴壁共振。由于畴壁振动与周围环境相互作用会不断损失能量，因此，在内有电磁波传输的情况下，畴壁共振时，材料将不断吸收电磁波能量以维持畴壁的振动。铁氧体材料的吸波机制3、介电损耗在多晶和多元的复合铁氧体中，由于分子中微观电荷分布的不均匀性及存在晶格空位，因而可形成电矩较大的固有电偶极子。在微波场的作用下