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吸波材料的分類有哪幾種?

人氣:2138 發表時間:2023-02-24

目前,吸波材料種類繁多,大致可分為以下幾類:

 一,根據材料成型工藝和承載能力

 吸波材料可分為涂層吸波材料和結構吸波材料。

 二,根據吸收波的原理

 1、吸波材料本身吸收電磁波,具有復磁導率和復介電常數的吸波體基本類型,具有分級阻抗的“寬帶”吸收器和衰減表面電流的薄層吸收器。 

 2、干涉型吸波材料利用吸波層表面和底部的兩個反射波振幅相等、相位相反來進行干涉抵消。

 三,根據材料的損耗機理

  1、阻性損耗,這種吸收機制與材料的電導率有關,電導率越大,載流子引起的宏觀電流越大,所以有

 將電磁能轉化為熱能是有益的。例如碳化硅和石墨,屬于電阻吸收材料。

 2.介質損耗是一種與電極有關的介質損耗吸收機制,是介質反復極化產生的“摩擦”效應,將電磁能轉化為熱能并耗散掉。例如,鈦酸鋇屬于介電吸收材料。

 3、磁損耗,這種吸收機理是一種與鐵磁性介質動態磁化過程有關的磁損耗,可以細化為:磁滯損耗、阻尼損耗、旋磁渦流、磁后效主要來源于磁疇轉向、磁疇壁位移和類似磁滯機制的磁疇自控而共振,如鐵氧體、羥基鐵等,都屬于磁損耗吸收材料。

 四,根據研究時期

 1、鐵氧體、鈦酸鋇、金屬微粉、石墨、碳化硅、導電纖維等傳統吸波材料屬于傳統吸波材料。介質鐵氧體吸波材料和金屬微粉吸波材料的研究和應用比較多,性能也不錯。

 2、新型吸波材料,包括納米材料、手性材料、導電聚合物、多晶鐵纖維和電路模擬吸波材料等。有吸收機理不同于傳統的吸收材料。其中,納米材料和多晶鐵纖維是兩種好的新型吸波材料。

 五,根據材料

 1、鐵氧體吸波材料是一種復合介質材料,對電磁波的吸收同時具有極化效應和磁損耗效應。具有吸收率高、涂層薄、頻帶寬等優點,廣泛應用于各個領域。

 2、金屬微粉吸波材料,通常指粒徑為0.5 ~ 20μ m的金屬微粉,金屬微粉吸波材料具有高居里溫度,磁性材料具有良好的溫度穩定性、高磁化強度、高微波透過率和高介電常數,因此被廣泛應用于吸波材料。

主要是通過磁滯損耗和渦流損耗來吸收電磁波。目前主要使用金屬微粉尺英寸通常為1 ~ 10 μ m。

 3、多晶鐵纖維吸波材料,其吸波機理是渦流損耗和磁滯損耗,同時也是強電介質的良導體。

 損耗吸收性能,在外加交變電場的作用下,纖維中的電子發生振動,將電磁能部分轉化為熱能。多晶鐵纖維它具有特別的形狀各向異性,可在寬頻帶內實現高吸收,質量比傳統金屬微粉材料輕40% ~ 60%。克服了大多數磁性材料的嚴重缺陷。多晶鐵纖維吸波材料具有重量輕、面密度低(可降至1.5 ~ 2 kg/m2)、頻率高等優點。帶寬(4 ~ 18 GHz),并且可以通過調節纖維的長度、直徑、排列方式和分散劑含量來調節材料的電學性質磁性參數。

 4、納米吸波材料是指材料尺寸為納米(通常為1 ~ 100納米)。納米材料的特別結構使其具有隧道效應。量子效應、小尺寸效應和界面效應。用納米材料作為吸收劑制作涂層,不僅能很好地吸收電磁波,而且涂層薄,吸收頻帶寬。

 5、吸波結構復合材料是由吸波材料與樹脂泡沫橡膠纖維混合而成的剛性結構材料。用的比較多的材料是碳纖維和碳化硅纖維復合材料。

 6、等離子體吸波材料

 等離子隱身材料的吸收頻帶寬度為(3MHz-300GHz),不需要改變飛機外觀,價格便宜,維護方便。它具有很高的潛在應用價值,已成為未來隱身技術的發展趨勢。

 六、根據形狀

 1、尖楔形:微波暗室使用的吸波體常做成尖楔形(金塔形),主要有聚氨酯泡沫型和無紡布阻燃型。硅酸鹽板金屬膜組裝式等。隨著頻率降低(波長增加),吸收器的長度大大增加。普通的楔形吸收器包括近似關系為L/λ≈1,因此在100MHz下,光楔的長度達到3000mm,這不僅在技術上難以實現,在微波暗室中也是有用的可用空間也大大減少。

 2、單層扁平狀。國外開始開發的吸波體是單層扁平狀,后來做的吸波體是直接貼在金屬屏蔽層上的。其實它的厚度薄,重量輕,但是工作頻率范圍窄。

 3、雙層或多層平板形狀,這種吸波體可以在很寬的工作頻率范圍內工作,并且可以制成任何形狀。混合鐵氧體和金短纖維均勻分散在合適的有機高分子樹脂中制成復合材料,工作頻帶可展寬40% ~ 50%。它的缺點是厚,工藝復雜,成本高。

 4、涂層形狀。飛機表面只能使用涂層吸波材料。為了拓寬頻帶,通常使用復合涂層。例如鋰鎘鐵氧體涂層厚度為2.5mm~5mm ~ 5 mm時,在厘米波段可衰減8.5dB當尖晶石鐵氧體涂層的厚度為2.5毫米時,在9GHz。可衰減24dB當鐵氧體的氯丁橡膠涂層厚度為1.7 mm ~ 2.5 mm時,在5 GHz ~ 10 GHz時衰減達到30dB左右。

 5、結構形狀,通過在工程塑料中添加吸波材料,使其兼具吸波特性和承載能力,是吸波材料的發展方向之一。如今,為了進一步提高吸波材料的性能,國外開發了幾種形狀組合的復合吸波體。


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