吸波材料現(xiàn)狀和應(yīng)用——整理超經(jīng)典

1、吸波材料的發(fā)展現(xiàn)狀吸波材料的發(fā)展現(xiàn)狀一.1.目前吸波材料分類目前吸波材料分類較多，現(xiàn)大致分成下面4種：11按材料成型工藝和承載能力按材料成型工藝和承載能力可分為涂覆型吸波材料和結(jié)構(gòu)型吸波材料。1.21.2按吸波原理按吸波原理吸波材料又可分為吸收型和干涉型兩類。吸收型吸波材料本身對雷達(dá)波進(jìn)行吸收損耗，基本類型有復(fù)磁導(dǎo)率與復(fù)介電常數(shù)基本相等的吸收體、阻抗?jié)u變“寬頻”吸收體和衰減表面電流的薄層吸收體；干涉型則是利用吸波層表面和底層兩列反射波的

2、振幅相等相位相反進(jìn)行干涉相消。1.31.3按材料的損耗機(jī)理按材料的損耗機(jī)理吸波材料可分為電阻型、電介質(zhì)型和磁介質(zhì)型3大類。碳化硅、石墨等屬于電阻型吸波材料，電磁能主要衰減在材料電阻上；鈦酸鋇之類屬于電介質(zhì)型吸波材料，其機(jī)理為介質(zhì)極化馳豫損耗；磁介質(zhì)型吸波材料的損耗機(jī)理主要?dú)w結(jié)為鐵磁共振吸收，如鐵氧體、羥基鐵等。1.41.4按研究時(shí)期按研究時(shí)期可分為傳統(tǒng)吸波材料和新型吸波材料。鐵氧體、鈦酸鋇、金屬微粉、石墨、碳化硅、導(dǎo)電纖維等屬于傳統(tǒng)吸波

3、材料，它們通常都具有吸收頻帶窄、密度大等缺點(diǎn)。其中鐵氧體吸波材料和金屬微粉吸波材料研究較多，性能也較好。新型吸波材料包括納米材料、手性材料、導(dǎo)電高聚物、多晶鐵纖維及電路模擬吸波材料等，它們具有不同于傳統(tǒng)吸波材料的吸波機(jī)理。其中納米材料和多晶鐵纖維是眾多新型吸波材料中性能最好的2種。2.無機(jī)吸波劑無機(jī)吸波劑2.12.1鐵系吸波劑鐵系吸波劑2.1.12.1.1金屬鐵微粉金屬鐵微粉金屬鐵微粉吸波劑主要是通過磁滯損耗、渦流損耗等吸收衰減電磁波，

4、主要包括金屬鐵粉、鐵合金粉、羰基鐵粉等。金屬鐵微粉吸收劑具有較高的微波磁導(dǎo)率，溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但是其抗氧化、抗酸堿能力差，介電常數(shù)大，頻譜特性差，低頻吸收性能較差，而且密度大。2.1.22.1.2多晶鐵纖維多晶鐵纖維多晶鐵纖維具有很好的磁滯損耗、渦流損耗及較強(qiáng)的介電損耗，并且是良好的導(dǎo)體，在外界電場作用下，其內(nèi)部自由電子發(fā)生振蕩運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生振蕩電流，將電磁波的能量轉(zhuǎn)化成熱能，從而削弱電磁波。2.1.32.1.3鐵氧體鐵氧體鐵氧體吸波材

5、料是研究較多也較成熟的吸波材料。它的優(yōu)點(diǎn)是吸收效率高、涂層薄、頻帶寬；不足之處是相對密度大，使部件增重，以至影響部件的整體性能，高頻效應(yīng)也不太理想。2.22.2碳系吸波劑碳系吸波劑2.2.12.2.1石墨、乙炔炭黑石墨、乙炔炭黑流子是孤子、極化子和雙極化子等。目前，導(dǎo)電聚合物型吸波涂層尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，單一的導(dǎo)電聚合物的吸波頻率較窄，其吸波性能依賴于導(dǎo)電聚合物的主鏈結(jié)構(gòu)、室溫電導(dǎo)率、摻雜劑性質(zhì)、微觀形貌、涂層厚度、涂層結(jié)構(gòu)等因素提高

6、材料的吸收率和展寬頻帶是導(dǎo)電高聚物吸波材料的研究與發(fā)展重點(diǎn)。3.23.2視黃基席夫堿類吸波材料視黃基席夫堿類吸波材料視黃基席夫堿鹽具有吸收無線電波的特異性能，在國防建設(shè)和軍事領(lǐng)域都有非常重要的意義。1987年美國研制出一種非鐵氧體基吸波材料，它就是由多種視黃基席夫堿鹽組成的含雙鍵的聚合物，其吸波性能良好，質(zhì)量僅為鐵氧體的110，對雷達(dá)波的衰減可達(dá)80％以上，特定類型的視黃基席夫堿鹽可吸收特定的雷達(dá)波波長，因此通過對這些特定的視黃基席夫堿

7、鹽進(jìn)行搭配、組合，從而達(dá)到寬頻的吸波效果。這一報(bào)道引起了人們對席夫堿研究的重視，為視黃基席夫堿的研究開辟了新的領(lǐng)域。4其他吸波材料簡介其他吸波材料簡介4.14.1等離子體吸波材料等離子體吸波材料等離子體隱身技術(shù)是20世紀(jì)60年代就開始探索，近幾年才有新發(fā)展的新興隱身技術(shù)，是利用等離子體回避探測系統(tǒng)的兩種技術(shù)。目前產(chǎn)生隱身等離子體的方法主要有兩種：一種是在飛機(jī)的特定部位(如強(qiáng)散射區(qū))涂一層放射性同位素，對雷達(dá)波進(jìn)行吸收；另一種是在低溫下，

8、通過電源以高頻和高壓的形式提供的高能量產(chǎn)生間隙放電、沿面放電等形式，將氣體介質(zhì)激活，電離形成等離子體。等離子隱形主要有兩種形式：一種是等離子隱形涂料：以放射性同位素210釙、90鍶為原料，在高速飛行狀態(tài)下，使飛行器表面在空氣層電離時(shí)，形成一層等離子來吸收微波、紅外線等其吸收性。能在1～20GHz范圍內(nèi)反射率可達(dá)17dB。4.24.2手性吸波材料手性吸波材料手性材料是指與其鏡像不存在幾何對稱性，且不能使用任何方法使其與鏡像重合的材料。研究

9、表明，具有手性結(jié)構(gòu)的材料能夠減少入射電磁波的反射并能吸收電磁波，手性吸波材料是近年來開發(fā)的新型吸波材料。20世紀(jì)90年代初國內(nèi)將手性吸波材料附于金屬表面的試驗(yàn)結(jié)果表明:它與一般吸波材料相比，具有吸波頻率高、吸收頻帶寬的優(yōu)點(diǎn)，并可通過調(diào)節(jié)旋波參量來改善吸波特性。在提高吸收性能、擴(kuò)展吸波帶寬方面具有很大潛能。4.34.3智能化吸波材料智能化吸波材料智能材料是近年來發(fā)展起來的新型的高科技材料，它是將驅(qū)動(dòng)件和傳感件緊密融合在結(jié)構(gòu)中，同時(shí)也將控制