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。

吸波结构复合材料，吸波结构复合材料是把吸波材料与树脂泡沫胶纤维混合成刚性结构材料，最常用的是碳纤维和碳化硅纤维复合材料。

等离子体吸波材料，等离子体隐身材料吸收频带宽（3MHz-300GHz），又不需要改变飞行器的外形，价格便宜，维修方便，有极高的潜在应用价值，已成为未来隐身技术的发展趋势。

另一种分类方法吸波材料有：

聚氨酯吸波材料（BPUFA）、无纺布吸波材料（BPHPB）、铁氧体吸波材料、电磁兼容性（EMC）专用吸波材料等等。

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。研究证实，铁氧体吸波材料性能最佳，它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。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。

3、形状

尖劈形：

微波暗室采用的吸收体常做成尖劈形（金子塔形状），主要由聚氨酯泡沫型、无纺布难燃型、硅酸盐板金属膜组装型等。着频率的降低（波长增长），吸收体长度也大大增加，普通尖劈形吸收体有近似关系式L/λ≈1，所以在100MHz时，尖劈长度达3000mm，不但在工艺上难以实现，而且微波暗室有效可用空间也大为减少。

尖劈形吸波材料

单层平板形：

国外最早研制成的吸收体就是单层平板形，后来制成的吸收体都是直接贴在金属屏蔽层上，其厚度薄、重量轻，但工作频率范围较窄。

双层或多层平板形：

这种吸收体可在很宽的工作频率范围内工作，且可制成任意形状。如日本NEC公司将铁氧体和金属短纤维均匀分散在合适的有机高分子树脂中制成复合材料，工作频带可拓宽40%～50%。其缺点是厚度大、工艺复杂、成本较高。

涂层形：

在飞行器表面只能用涂层型吸收材料，为展宽频率带，一般都采用复合材料的涂层。如锂镉铁氧体涂层厚度为2.5mm～5mm时，在厘米波段，可衰减8.5dB;尖晶石铁氧体涂层厚度为2.5mm时，在9GHz可衰减24dB；铁氧体加氯丁橡胶涂层厚度为1.7mm～2.5mm时，在5GHz～10GHz衰减达30dB左右。

结构形：

将吸收材料掺入工程塑料使其既具有吸收特性，又具有载荷能力，这是吸收材料发展的一个方向。

如今，为进一步提高吸收材料的性能，国外还发展了几种形状组合的复杂型吸收体。如日本采用该类吸收体制成的微波暗室，其性能为：136MHz，25dB；300MHz，30dB；500MHz,40dB;1GHz～40GHz,45dB。

4、工程应用

在日益重要的隐身和电磁兼容（EMC）技术中，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”，其工程应用主要在以下几个方面。

4.1隐身技术

在飞机、导弹、坦克、舰艇、仓库等各种武器装备和军事设施上面涂复吸收材料，就可以吸收侦察电波、衰减反射信号，从而突破敌方雷达的防区，这是反雷达侦察的一种有力手段，减少武器系统遭受红外制导导弹和激光武器袭击的一种方法。如美国B－1战略轰炸机由于涂复了吸收材料，其有效反射截面仅为B－52轰炸机的1/50；在0H－6和AH－1G型眼镜蛇直升机发动机的整流罩上涂复吸收材料后可使发动机的红外辐射减弱90%左右。此外，电磁波吸收材料还可用来隐蔽着落灯等机场导航设备及其它地面设备、舰船桅杆、甲板、潜艇的潜望镜支架和通气管道等设备。

4.2改善整机电磁兼容性能

飞机机身对电磁波反射产生的假信号，可能导致高灵敏机载雷达假截获或假跟踪；一驾飞机或一艘舰船上的几部雷达同时工作时，雷达收发天线间的串扰有时十分严重，机上或舰上自带的干扰机也会干扰自带的雷达或通信设备……。为减少诸如此类的干扰，国外常用吸收材料优良的磁屏蔽来提高雷达或通信设备的性能。

4.3RFID天线抗金属隔离应用

此应用主要是利用一类高磁道率，低损耗型吸波材料的高磁道率特性；使用时，将吸波片插入13.56MHz回形天线和金属基板之间, 增加感生磁场通过吸波材料本身，减少通过金属板的几率，从而减少感生涡流在金属板中产生，进而减少感生磁场的损耗，同时，因为吸波片的插入，实测的寄生电容也会减少，频率偏移减少，与读卡器的共振频率相一致，从而改善读卡距离，当然改善程度取决于吸波材料特性的优良程度。

4.4安全保护

由于高功率雷达、通信机、微波加热等设备的应用，防止电磁辐射或泄漏、保护操作人员的身体健康是一个全新而复杂的课题，吸收材料就可达到这一目的。另外，如今的家用电器普遍存在电磁辐射问题，通过合理使用吸收材料及其元器件也可有效地加以抑制。

4.5微波暗室

由吸收体装饰的壁面构成的空间称为微波暗室。在暗室内可形成等效无反射的自由空间（无噪音区），从四周反射回来的电磁波要比直射电磁能量小得多，并可忽略不计。微波暗室主要用于雷达或通信天线、导弹、飞机、飞船、卫星等特性阻抗和耦合度的测量、宇航员用背肩式天线方向图的测量以及宇宙飞船的安装、测试和调整等，这既可消除外界杂波干扰和提高测量精度与效率（室内可全天候工作），还可保守秘密。

5、主要从业公司

以下是通过百度搜索查到的相关从业公司：

深圳市华创磁业有限公司

公司成立于1999年，厂房面积约1200平方，公司有完整的生产、检测体系，能够从源头开始控制产品质量。华创磁业以国内某知名军工研究所为依托，联合168所以及南京工业大学开发出具有国内领先水平的系列吸波材料、隔磁片、噪声抑制片等柔性软磁材料。产品广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机、GPS、无线充电器、RFID、NFC手机支付等领域。有效解决了这些领域所面临的吸波降噪、EMC、隔磁、抗金属干扰、防辐射、提高充电效率等问题。

南京紫台微波吸收材料有限公司

公司是中国科学院紫金山天文台的下属企业。“紫台”二 字是紫金山天文台的缩写。是国内最早从事微波吸收材料研究、生产的企业。技术人员是紫金山天文台从事天线、测试研究的科研人员是从事吸收材料研制、测试、生产有二十余年的历史，早在78、79年在国内首先用开孔、优质的聚氨脂泡沫做成各种高度角锥状的吸波材料（简称尖劈吸波材料），与美国进口材料比对测试，达到同样的电性能。但当时的工 艺上与美国材料尚有差距。当时国内只有纸质角锥、橡胶角锥和塑料壳体角锥这三种形式的吸波材料，聚氨脂泡沫角锥电性能明显优于上述三种形式的吸波5-10db。再历经15年的努 力，我们不断改进工艺，提高材料的阻燃性能。我们于1985年通过由南京市科学技术委员会和中科院南京分院联合主持的鉴定。经十人专家组在与美国材料相同高度、相同形状的 同等条件下反复的比对测试，一致认为本材料的电性能和工艺水平均达到或接近美国埃墨森、卡明公司80年代中期同类产品水平。当时仅作为一项技术成果并未生产销售, 当时由于紫金 山天文台科研任务重，又无生产场地及批量生产设备，仅少量做一些为本单位科研任务所用，一直未生产销售。直到1992年，改革开放深入科研单位，鼓励科研单位办公司，将科研成 果转化为生产力。故我们于1992年才开始建厂（南京紫天微波吸收材料厂2006改制南京紫台微波吸收材料有限公司）年生产销售这一产品，企业在中国微波吸收材料的鼻祖肖汉流高 级工程师的带领下逐年扩大规模。目前工厂占地面积一万二千平方米，年生产能力达到二千万产值。

本企业生产各类系列微波吸收材料，应用范围从低频30MHz到高频110GHz.材料又分 为平板型和角锥型两种，平板型材料的厚度可从3mm-100mm，而角锥型材料可从10cm到2m品包括室内暗室用的材料，室外用的防水材料，并可生产暗室配套使用的全部材料：拐 角、边墙、过度段材料、通风口材料、地面走道材料。我们还可提供各种铁氧体组合吸波材料，使全电波暗室、半电波暗室的建造材料完善无缺。

荆州市东信磁业有限公司（隶属于荆州市白云机电科技有限公司）

公司是从事吸波材料研制、开发、生产的专业厂家。现有员工100人，其中具有高级职称的4人，中级职称9人。公司的主要产品有：1.高频、超高频橡塑复合吸波材料；2.抗金属材料：可复合于13.56MHz的电子标签上，保证标签不受金属材料的干扰；应用于手机刷卡：防止磁卡与手机之间的消磁；还可以用于汽车专用的读卡器上：保证读卡成功。

2000年公司通过股份制改革成立了荆州市东信磁业有限公司，同年5月与华中科技大学合作，在国内率先研发了第二代吸波材料------《高频、超高频宽带吸波材料》，该种吸波材料适用于高频率的较宽频段（0.3GHz—40GHz）的电磁波的吸收，且致密性好，抗真空、不脱粉、阻燃，极大地扩展了其适用范围。该项目由于其技术的先进性和适用范围的广泛性，2000年11月2日通过了国家科技部创新基金立项申请的严格评审，并获得国家对该项目无偿资助的一百余万元的研发资金。2003年2月10日，该项目以91高分通过了国家科技部委托的湖北省科技厅技术专家组的验收和评估。验收结论为：“该企业生产的吸波材料其技术水平高，可在很宽的范围内应用，其产品性能达到国内领先水平。该项目产品技术含量高创新难度大，不易被仿制。因此该企业产品有较强的市场竞争力。”

目前本公司生产的吸波材料分为两大类：

1. SBT型橡塑复合吸波材料------适用于0.3GHz---40GHz；

2. FSA型高性能磁性薄片------ 适用于13.56MHz的RFID技术；

本公司生产的吸波材料为军民两用，已被军工、航空航天、通讯装备、电子信息产业等相关单位采用。其产品销往北京、上海、西安、浙江、深圳、江苏、洛阳等地，深受用户的欢迎。

深圳市飞荣达科技股份有限公司

公司1993年创立于深圳，国家高新技术企业，主要产品为电磁屏蔽器件、导热器件和其它电子产品，是目前国内最具规模、产品最齐全的电磁屏蔽及导热应用解决方案提供商。公司现已通过ISO9001国际质量管理体系、ISO14001国际环境管理体系、QC080000有害物质过程管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系、ISO/TS16949汽车行业质量管理体系等的认证。

公司注册资金人民币7500万元，有员工1000多人，工业厂房26000多平米，在深圳、昆山、天津和合肥建有生产基地，在香港设有国际贸易子公司，并在北京、上海、西安、武汉、台北、美国圣何塞等地成立了销售网点，能为全球客户提供创新优质的客户化产品和本地化服务。

深圳市吸波王防辐射科技有限公司

公司成立于2004年，是中国第一家专业吸波防辐射、防止高中低频电子元器件互相干扰及电磁波辐射人体防护技术、材料、产品研制开发,直接提供在工业EMC、EMI电磁波干扰及民用防辐射问题系统解决方案的高新技术的股份合作制企业，吸波王由行业专家、资深学者和高级管理人士共同组建，在吸波材料及防辐射领域拥有完全自主知识产权，是集研发、生产、销售为一体的的专业化高科技公司,公司生产基地坐落在深圳宝安，拥有模压机、炼胶机、切片机等各种吸波材料生产设备， 已经达到日产三千余片吸波材料的生产能力，可以完全满足各类客户的需求。同时，公司正在对生产设备及吸波材料进行升级更新，不断试验，力求更高效、更高质、更高量的出产各种规格的产品。

深圳市卓驰电子有限公司

公司是一家以屏蔽材料技术开发和配套服务为导向的企业。公司拥有一支开发、管理经验丰富的团队。以专业积极的服务，不断改善,开发和引进新产品，为3G时代超薄化、高精尖化的电子产品提供屏蔽、吸收、导热的最佳解决方案。 作为3G时代的专业屏蔽材料供应商，我们在高精密电子产品行业积累了多年的材料应用经验。我们可以提供导电布、导电胶带、导热胶带、吸波材料、全方位导电海绵等一系列的屏蔽材料产品。通过对各种材料性能的研究及多年的应用经验，我们在手机、笔记本电脑、GPS、医疗保健器械等高精密电子设备上已有许多成熟的解决方案。可以提供满足许多特殊要求的屏蔽材料,有数十个系列,数百个品种的产品供应市场。

深圳市荣威吸波材料有限公司

公司是一家集功能材料的研发、生产、销售和技术支持于一体的高科技公司。自主研发生产出了具有国内领先水平的多系列吸波材料、隔磁片、噪声抑制片等柔性电磁功能材料。产品广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机、GPS、无线充电器、RFID、NFC等领域。有效解决了这些领域所面临的吸波降噪、EMC、隔磁、抗金属干扰、防辐射、提高充电效率等问题。

易道编制

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/19a61ebace84b9d528ea81c758f5f61fb63628e1.html