吸波材料的應用

　　隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，電磁波輻射對環(huán)境的影響日益增大。在機場，飛機航班因電磁波干擾無法起飛而誤點;在醫(yī)院，移動電話常會干擾各種電子診療儀器的正常工作。因此，治理電磁污染，尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料，已成為材料科學一大課題。

　　所謂吸波材料，指能吸收投射到它表面的電磁波能量的一類材料。在工程應用上，除要求吸波材料在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率外，還要求它具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。

　　電磁輻射通過熱效應、非熱效應、累積效應對人體造成直接和間接的傷害。研究證實，鐵氧體吸波材料性能最佳，它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點。將這種材料應用于電子設備中可吸收泄露的電磁輻射，能達到消除電磁干擾的目的。根據(jù)電磁波在介質(zhì)中從低磁導向高磁導方向傳播的規(guī)律，利用高磁導率鐵氧體引導電磁波，通過共振，大量吸收電磁波的輻射能量，再通過耦合把電磁波的能量轉(zhuǎn)變成熱能。

　　在日益重要的隱身和電磁兼容(EMC)技術(shù)中，電磁波吸收材料的作用和地位十分突出，已成為現(xiàn)代軍事中電子對抗的法寶和“秘密武器”，其應用主要在以下幾個方面。

隱身技術(shù)

　　在飛機、導彈、坦克、艦艇、倉庫等各種武器裝備和軍事設施上面涂復吸收材料，就可以吸收偵察電波、衰減反射信號，從而突破敵方雷達的防區(qū)，這是反雷達偵察的一種有力手段，減少武器系統(tǒng)遭受紅外制導導彈和激光武器襲擊的一種方法。如美國B-1戰(zhàn)略轟炸機由于涂復了吸收材料，其有效反射截面僅為B-52轟炸機的1/50;在0H-6和AH-1G型眼鏡蛇直升機發(fā)動機的整流罩上涂復吸收材料后可使發(fā)動機的紅外輻射減弱90%左右。在1990年的海灣戰(zhàn)爭中，美國首批進入伊拉克境內(nèi)的F-117A飛機就是涂復了吸收材料的隱形飛機，它們有效避開了伊拉克的雷達監(jiān)測。

改善整機性能

　　飛機機身對電磁波反射產(chǎn)生的假信號，可能導致高靈敏機載雷達假截獲或假跟蹤;一駕飛機或一艘艦船上的幾部雷達同時工作時，雷達收發(fā)天線間的串擾有時十分嚴重，機上或艦上自帶的干擾機也會干擾自帶的雷達或通信設備。為減少諸如此類的干擾，國外常用吸收材料優(yōu)良的磁屏蔽來提高雷達或通信設備的性能。如在雷達或通信設備機身、天線和周圍一切干擾物上涂復吸收材料，則可使它們更靈敏、更準確地發(fā)現(xiàn)敵方目標;在雷達拋物線天線開口的四周壁上涂復吸收材料，可減少副瓣對主瓣的干擾和增大發(fā)射天線的作用距離，對接收天線則起到降低假目標反射的干擾作用;在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中應用吸收材料，將避免通信線路間的干擾，改善星載通信機和地面站的靈敏度，從而提高通信質(zhì)量。

安全保護

　　由于高功率雷達、通信機、微波加熱等設備的應用，防止電磁輻射或泄漏、保護操作人員的身體健康是一個全新而復雜的課題，吸收材料就可達到這一目的。另外，目前的家用電器普遍存在電磁輻射問題，通過合理使用吸收材料及其元器件也可有效地加以抑制。

微波暗室

　　由吸收體裝飾的壁面構(gòu)成的空間稱為微波暗室。在暗室內(nèi)可形成等效無反射的自由空間(無噪音區(qū))，從四周反射回來的電磁波要比直射電磁能量小得多，并可忽略不計。微波暗室主要用于雷達或通信天線、導彈、飛機、飛船、衛(wèi)星等特性阻抗和耦合度的測量、宇航員用背肩式天線方向圖的測量以及宇宙飛船的安裝、測試和調(diào)整等，這既可消除外界雜波干擾和提高測量精度與效率(室內(nèi)可全天候工作)，還可保守秘密。

RFID/NFC無線充電隔磁片

　　吸波材料廣泛應用于RFID/NFC和無線充電等領域，解決RFID/NFC面臨的金屬干擾問題，做到了哪里干擾貼哪里，方便環(huán)保快捷，解決無線充電的發(fā)熱問題，提高了無線充電的效率。

材料類型

　　1、具有柔性又薄的磁性負載橡膠吸波材料：調(diào)諧頻率吸波材料

　　調(diào)諧頻率吸波材料，或諧振頻率吸波材料，在離散頻率上具有極大的反射損耗的特性，通常衰減可達20dB。調(diào)諧頻率吸波材料提供了從1~40GHz窄帶吸收特性。

　　2、腔體諧振吸波材料

　　腔體諧振吸波材料被設計成，將其放在微波腔中時能表現(xiàn)出高的損耗特性。吸波材料將有效地通過衰減腔體諧振、諧振頻率或諧波來減小Q因數(shù)。在頻率從1~20 GHz時，腔體諧振吸波材料能吸收掉從法向和高角度入射的電磁波能量。

　　3、射頻吸波泡沫材料

　　表面波吸波材料

　　表面波吸波材料是具最強磁性負載的合成橡膠吸波材料。表面波吸波材料設計成具有最高的損耗特性，這種材料是用來鋪設在導電或金屬表面并吸收行波或表面波的。表面波吸波材料能吸收從1~20 GHz的行波或表面波能量。

　　低頻吸波材料

　　低頻吸波材料在亞微波頻段具有高衰減特性。材料被做成各種形狀的磁性顆粒，在頻率從1 MHz~3 GHz的范圍內(nèi)都呈現(xiàn)出高磁導率。

　　4、柔性介質(zhì)泡沫吸波材料

　　網(wǎng)織泡沫吸波材料

　　網(wǎng)織泡沫吸波材料是一種非常輕的導電碳加載的片狀材料，其能實現(xiàn)對法向和偏離法向方向入射電磁波的大幅度衰減。網(wǎng)織泡沫材料是用一個連續(xù)梯度涂層加工而成，從1~20 GHz頻率范圍內(nèi)都具有寬帶反射損耗的特性。

　　有損泡沫吸波材料

　　有損泡沫吸波材料是輕質(zhì)、低成本的碳加載板材。它是用均勻涂層加工而成，從1到20 GHz頻率范圍內(nèi)，具有高插入損耗特性。

　　5、射頻吸波材料

　　卷曲泡沫吸波材料

　　卷曲泡沫吸波材料是輕質(zhì)的碳加載片狀材料，它的幾何形狀類似于一個“蛋托”。材料上的錐形體結(jié)構(gòu)使其實現(xiàn)了從1~20 GHz的高反射損耗。

　　6、噴涂和灌注吸波材料

　　吸波填縫劑、油墨和涂料

　　吸波涂敷材料可以用于各種應用技術(shù)制造，如噴涂，注射，或浸泡涂覆。該材料可以由各種粘度一或兩部分材料加工而成。