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吸波材料分类大全-
吸波材料分类大全-
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目前吸波材料分类较多,大致可分为以下几大类:
一、按材料成型工艺和承载能力
吸波材料可分为涂覆吸波材料和结构型吸波材料。
二、按吸波原理
1
、吸收型吸波材料,它是本身对电磁波进行吸收损耗,基本类
型有复磁导率与复介电常数相等的吸收体,阻抗渐变“宽频”吸收体
和衰减表面电流的薄层吸收体。
2
、干涉型吸波材料,则是利用吸波层表面和底层两列反射波的
振幅相等相位相反进行干涉相消。
三、按材料的损耗机理
1
、电阻型损耗,此类吸收机制和材料的导电率有关,导电率越
大,载流子引起的宏观电流越大,从而有利于电磁能转化成为热能。
如碳化硅、石墨等属于电阻型吸波材料。
2
、电介质损耗,它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制,就
是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。
如钛酸钡之类的是属于电介质型吸波材料。
3
、磁损耗,这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,可以细化为:磁滞损耗,阻尼损耗、旋磁涡流、以及
磁后效应等,
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,如铁氧体、羟基铁等是属于磁损耗吸波材质。
四、按研究时期
1
、传统吸波材料,如铁氧体、钛酸钡、金属微粉、石墨、碳化
硅、
导电纤维等都属于传统吸波材料,
其中铁氧体吸波材料和金属微
粉吸波材料研究和应用比较多,性能也较好。
2
、新型吸波材料,包括纳米材料、手性材料、导电高聚物、多
晶铁纤维及电路模拟吸波材料等,
它们具有不同于传统吸波材料的吸
波机理。
其中纳米材料和多晶铁纤维是众多新型吸波材料中性能好的
两种。
五、按材料
1
、铁氧体吸波材料,它是一种复介质材料
,
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。
具有吸收率高、
涂层薄
和频带宽等优点
,
被广泛应用于各个领域。
2
、金属微粉吸波材料,通常所指的金属微粉的粒度为
0.
5
~
20
μ
m
。金属微粉吸波材料具有居里温度高、温度稳定性好、在磁性材
料中有着磁化强度高、微波磁导率较大、介电常数较高等优点
,
因
此在吸波材料领域得到广泛应用。
它主要是通过磁滞损耗、
涡流损耗
等方式吸收电磁波。目前主要使用的金属微粉的尺寸通常是
1
~
10
μ
m
。
3
、多晶铁纤维吸波材料,它的吸波机理是涡流损耗和磁滞损耗
,
此外它还是一种良导体
,
具有较强的介电损耗吸收性能
,
在外界交
变电场的作用下
,
纤维内的电子产生振动
,
将电磁能部分转化为热
能。多晶铁纤维具有独特的形状各向异性
,
可在很宽的频带内实现
高吸收
,
质量比传统的金属微粉材料减轻
40%
~
60%,
克服了大多
数磁性材料的严重缺陷。
多晶铁纤维吸波材料具有重量轻、
面密度小
(
可降至
1.5
~
2kg/m2
、频带宽
(4
~
18GHz
的优点
,
并且可以通
过调节纤维的长度、直径、
排列方式、分散剂的含量等调节材料的电
磁参数。
4
、纳米吸波材料,是指材料尺寸为纳米级
(
通常为
1
~
100nm
。
纳米材料独特的结构使其具有隧道效应、
量子效应、
小尺
寸效应和界面效应等特点。将纳米材料作为吸收剂制成涂料
,
不仅
能很好地吸收电磁波
,
而且涂层薄
,
吸收频带宽。
5
、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。
6
、等离子体吸波材料,等离子体隐身材料吸收频带宽为
(
3MHz-300GHz
),不需要改变飞行器的外观,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。
六、按形状
1
、
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,普通尖劈型吸收
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。
2
、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。
3
、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。
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。
4
、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。
5
、结构形,将吸波材料掺入工程塑料使其既具有吸收特性,又
具有载荷能力,这是吸波材料发展的一个方向。如今,为进一步提高
吸波材料的性能,国外还发展了几种形状组合的复杂型吸收体。
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/c2eeaf6b1837f111f18583d049649b6649d70904.html
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