EMI-RF吸波材料性能比较

EMI/RF吸波材料性能比较

随着工程师们需要遵循的辐射电磁干扰(EMI)规范的不断增多，市场上开始出现各种类型的EMI吸波材料。一般而言，市场上所提供的这些吸波材料的厚度很薄并具有很好的外形柔韧性，再加上其背面带有粘合剂的设计使得我们能够很容易地将这些吸波材料应用到一些不符合电磁干扰和射频干扰(EMI/RFI)相关规范的产品表面。因此，选择合适的吸波材料就成为符合EMI/RFI相关规范、维护系统性能完好的一个关键因素。

在10MHz到3000MHz的频率范围内，大部分吸波材料都会采用加入有损耗的磁性材料(例如，羰基铁或者铁氧体粉末等)的方式来削弱其表面电流。这些表面电流源于有害EMI和导体的相互作用，而且它们的出现还会导致电磁场的二次辐射，因此为了保证产品符合相关规范，通常都会设法降低该表面电流。除此之外，这些表面电流还可能会对其它电路造成干扰，妨碍系统的正常运行。

比较不同生产厂家提供的吸波材料的性能需要花费大量的金钱和时间。考虑到EMI测试试验室每天几千美元的费用，试错试验(trialanderrortesting)的次数必须被限制到最少。因此，通过携带若干种可能会使用到的吸波材料到EMI试验室进行测试以确定效果最好的一种材料的方法已经被证明是一种非常昂贵的解决方法。而本文所介绍的这种简单的表面电流减小测试装置(SCRF)则允许我们对各种吸波材料样品的性能进行快速、简单的比较，从而缩小吸波材料的选择范围，确定某频率范围内具体EMI问题所需的性能最好的一种或两种吸波材料。

SCRF装置主要由两个经过静电屏蔽的磁场环形天线构成，而且通过将它们小心地放置在相互垂直的位置上可以在相关频率范围内获得70dB甚至更高的隔离度。SCRF中的一个环形天线被连接到射频(RF)扫频源，而另一个环形天线则被连接到RF扫频接收机。如果将一块与产品壳体相仿的导体板放置在接近两环形天线的一个固定的位置上，那么就会在导体表面产生电流，该表面电流所产生的二次辐射会被环形天线接收，由此造成的天线接收信号的增大的典型值约为20dB到30dB。在此基础上，如果在导体板上覆盖某种EMI吸波材料的样品并重复上述测试过程，就可以测量得到电磁场二次辐射的减小量。我们可以利用这种二次辐射的减小量来对不同吸波材料的吸波性能进行对比。

测试装置的构造

加工制造出一个的探头并不困难。该探头是由带固体Teflon@绝缘层的#24AWG导线在一个1.5厘米的心轴上绕两圈而得到的。加大直径、提高圈数会提高该探头的测量灵敏度，而其相应的代价就是最高使用频率的降低。

图1.实验室加工制造的屏蔽环(频率范围：2MHz-600MHz)

环天线的一端被焊接到同轴线的芯线上，而另一端则被焊接到同轴线的屏蔽层上。除了在环天线和同轴线的连接点所正对的一部分圆环处有一个小的间隙之外，环天线的其它部分都被铜带完全覆盖。如果没有这个小的间隙，那么环天线就会被完全短路，电场和磁场也会被屏蔽，环天线也就无法完成测量。另外，铜带和同轴线的屏蔽层之间、前后交叠的铜带之间连接则是通过大量使用焊料来完成的。依照上述方法我们可以加工两个相同的环天线。的探头所适用的频率范围在3MHz到600MHz之间。

通过商业渠道订购适合的探头会更加经济、更加省时。下面列出的一些生产厂家所提供的屏蔽环天线的样品都会明确给出其各自的适用频率范围，可以作为参考。

ARATechnologies,DeerPark,NY;

Com-Power,LakerForest,CA;https://www.360docs.net/doc/bc10546664.html,

CredenceTecnologies,Soquel,CA;

Electro-Metrics,Johnstown,NY;

EMCTestSystems,CedarPark,TX;

FischerCustomerCommunications,Torrance,CA;

，不论是选择加工还是购买环天线，两个环天线都必须被小心地放置在相互垂直的位置上，以便获得两天线之间的最小耦合;而用于支撑测试装置的平台则可以简单的用木头和塑料来实现。如前所述，测试装置中的一个探头会被连接到RF扫频源，而另一个探头则会被连接到扫频接收机上。如果测试试验室内装备有矢量网络分析仪，那么只要其RF信号源和接收端口之间的隔离度大于70dB，则综合了频谱分析仪功能和扫频信号源功能的网络分析仪就能很好的完成本项测试任务。另外，测试过程中环天线必须被固定在介质材料上，例如木头和塑料。基本的测试装置并不复杂，通过在木块上插入螺丝钉就可以得到一个的简单的测试装置。

图 2.在没有导体板的情况下两环天线耦合最小时的相对位置构建测试装置过程中最困难的一步就是调整天线之间的相对位置以获得两天线之间的最小耦合。首先，我们可以将某个探头粘附在支撑平台上。然后，在支撑平台的二维面上仔细调整第二个探头的位置从而使得两探头之间的耦合最小。当第二个探头的大致位置确定以后，我们可以对第二个探头采用施加高温、快速定型热熔胶的方法来进行固定。因为刚刚施加的热熔胶还没有凝固，所以我们可以继续手动微调第二个探头的位置;当热熔胶凝固之后，第二个探头就可以被精确地放置在耦合度最小的位置上了。经过一个小时仔细的试错和调整，我们可以用热熔胶的方法在两个十倍频程的范围内实现80dB的隔离度。另外，在测试装置的同轴线上加入一个或若干个夹扣磁环会有助于我们在更大的频率范围内达到试验所需的至少70dB的隔离度。

两环天线之间相隔最近的两点间距离的大小并不是特别重要，相隔距离为环天线直径的二分之一或者一个直径都可以获得很好的性能。一旦确定了两环天线之间的间距，而且暂时固定在测试平台上的两环天线之间的隔离度也大于70dB，那么我们就可以根据吸波材料将要附着的表面选择一块材料类似的金属板，并将其靠近两个环天线，。使得两环天线之间耦合最强的位置就是金属板的最佳位置。由此造成的两环天线之间耦合度的提高如果能够达到20dB 甚至更大，那么它对提高整体的测量精度就非常有利，尤其是对于那些高性能的待测吸波材料更是如此。

图3.导体板上的表面电流将耦合度提高了20-30dB

测试

为了测量某给定材料的吸波性能，需要将其附着在SCRF装置的金属板上。通过和没有附着吸波材料情况下测试装置测量得到的数值相比，我们可以利用接收机直接测量到EMI反射的减小量。

尽管可以同时提供RF扫频源和接收机功能的矢量网络分析仪是一种理想的测试仪器，但覆盖所需频率范围的标量网络分析仪也是一个很好的解决方案。如果缺乏上述测试设备，我们也可以利用更廉价的频谱分析仪及其跟踪源来完成EMI吸波材料性能的比较。上面介绍的这三种测试仪器都可以在环形磁场天线所覆盖的频率范围内实现扫频测量。另外，如果干扰仅仅出现在个别频率点上，那么即使缺乏相关的扫频设备，我们也可以用信号发生器和某些测试接收机来完成相关的测试任务。

测试结果

利用表面电流减少装置，我们对来自BrigitflexInc和ARCTechnologies的不同EMI吸波材料样品的性能进行了对比测试。测试所选择的金属面是单面或者双面覆铜的FR-4型印刷

电路板(PCB)。覆铜PCB板每面的尺寸约为环形天线直径的三到五倍。PCB板覆铜的一侧朝向环形天线。通过与无吸波材料的情况进行对比，SCRF装置中材料A所带来的覆铜FR-4印刷电路板反射的减少量。图中稍高的那条曲线是参考曲线，而稍低的一条曲线则是加入了待测吸波材料引起的损耗之后的曲线。与此类似，将材料B在的测试装置中进行测量可以得到的更大的衰减损耗。

图4.材料A显示出了4-6dB的表面电流减少量

图5.材料B显示出了6-9dB的表面电流减少量

本文设计加工了一种简单的表面电流减少测试装置，通过它可以在实验室环境下对不同EMI吸波材料的吸波性能进行相对的比较。尽管吸波材料所引起的表面电流的减少量并不完全等于预期的EMI减少量的测量值，但该方法可以很快的确定在特定频率范围内具备最佳吸波性能的材料。

吸波材料现状和应用——整理超经典

吸波材料的发展现状一. 1.目前吸波材料分类较多，现大致分成下面4种： 1．1按材料成型工艺和承载能力可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料。1.2 按吸波原理吸波材料又可分为吸收型和干涉型两类。吸收型吸波材料本身对雷达波进行吸收损耗，基本类型有复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体、阻抗渐变“宽频”吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体；干涉型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。 1.3 按材料的损耗机理吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型3大类。碳化硅、石墨等属于电阻型吸波材料，电磁能主要衰减在材料电阻上；钛酸钡之类属于电介质型吸波材料，其机理为介质极化驰豫损耗；磁介质型吸波材料的损耗机理主要归结为铁磁共振吸收，如铁氧体、羟基铁等。 1.4 按研究时期可分为传统吸波材料和新型吸波材料。铁氧体、钛酸钡、金属微粉、石墨、碳化硅、导电纤维等属于传统吸波材料，它们通常都具有吸收频带窄、密度大等缺点。其中铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料研究较多，性能也较好。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最好的2种。 2.无机吸波剂 2.1 铁系吸波剂 2.1.1 金属铁微粉金属铁微粉吸波剂主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波，主要包括金属铁粉、铁合金粉、羰基铁粉等。金属铁微粉吸收剂具有较高的微波磁导率，温度稳定性好等优点，但是其抗氧化、抗酸碱能力差，介电常数大，频谱特性差，低频吸收性能较差，而且密度大。 2.1.2 多晶铁纤维多晶铁纤维具有很好的磁滞损耗、涡流损耗及较强的介电损耗，并且是良好的导体，在外界电场作用下，其内部自由电子发生振荡运动，产生振荡电流，将电磁波的能量转化成热能，从而削弱电磁波。 2.1.3 铁氧体铁氧体吸波材料是研究较多也较成熟的吸波材料。它的优点是吸收效率高、涂层薄、频带宽；不足之处是相对密度大，使部件增重，以至影响部件的整体性能，高频效应也不太理想。 2.2碳系吸波剂 2.2.1石墨、乙炔炭黑

透波材料介绍

透波材料介绍一、透波材料：能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质（包括能量）的材料我们以不同性能的高分子材料为基体，通过填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段，在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时，调节材料的介电常数和耗散因数，得到透波率能够满足我们的使用要求的复合材料。在实际运用中，介电常数和耗散因数是衡量透波材料透波能力的两个重要指标，根据透波材料的使用环境，还需要考虑除透波率外的其它性能，如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化等。二、应用：隐身技术：避免入射电磁波大量反射，从而避开敌方雷达的探测；无线电领域：利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节； 1、雷达罩和天线罩应用：为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能，同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。 A、我们具有国内先进的透波率（90%-99%）改性复合材料的电性能设计能力和经验； B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件； C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利，同时会将电磁能转换为不利的热能。其技术难点主要是材料的透波率，长时间的交替耐高、低温性能，户外老化等。 1）气象雷达罩 2）薄壁结构地面天线罩 3）移动通讯基站天线罩 4）车载天线罩 5）各种天线包封树脂基体的主要性能（介电常数）树脂品种密度（g/cm3）弯曲强度 (Mpa) 弯曲模量 (Gpa) 介电常数 (106HZ) 正切损耗 (10GHz) PPS 1.36-1.4352-145 3.7-4.0 3.00.0006 PEEK 1.32110-210 3.8-9.1 3.2-3.30.0033 LCP 1.38-1.40 3.0-3.2 ASA 1.06-1.148-155 1.7-3.0 3.2-3.50.028环氧树脂 1.3097 3.8 3.00.020酚醛树脂 1.3092 3.5 3.20.020不饱和聚脂树脂 1.2985 3.2 3.00.018乙烯基树脂 1.3090 3.5 2.90.018双马来酰亚 1.30150 3.7 3.00.014

用于EMIRF吸波材料性能比较

用于EMI-RF吸波材料性能比较用于EMI/RF吸波材料性能比较中心议题：吸波材料测试装置的构造吸波材料测试方法解决方案：环天线放置在相互垂直的位置相隔距离为环天线直径的二分之一利用表面电流减少装置测试随着工程师们需要遵循的辐射电磁干扰（EMI）规范的不断增多，市场上开始出现各种类型的EMI吸波材料。一般而言，市场上所提供的这些吸波材料的厚度很薄并具有很好的外形柔韧性，再加上其背面带有粘合剂的设计使得我们能够很容易地将这些吸波材料应用到一些不符合电磁干扰和射频干扰（EMI/RFI）相关规范的产品表面。因此，选择合适的吸波材料就成为符合EMI/RFI相关规范、维护系统性能完好的一个关键因素。在10MHz到3000MHz的频率范围内，大部分吸波材料都会采用加入有损耗的磁性材料（例如，羰基铁或者铁氧体粉末等）的方式来削弱其表面电流。这些表面电流源于有害EMI和导体的相互作用，而且它们的出现还会导致电磁场的二次辐射，因此为了保证产品符合相关规范，通常都会设法降低该表面电流。除此之外，这些表面电流还可能会对其它电路造成干扰，妨碍系统的正常运行。比较不同生产厂家提供的吸波材料的性能需要花费大量的金钱和时间。考虑到EMI测试试验室每天几千美元的费用，试错试验（trialanderrortesting）的次数必须被限制到最少。因此，通过携带若干种可能会使用到的吸波材料到EMI试验室进行测试以确定效果最好的一种材料的方法已经被证明是一种非常昂贵的解决方法。而本文所介绍的这种简单的表面电流减小测试装置（SCRF）则允许我们对各种吸波材料样品的性能进行快速、简单的比较，从而缩小吸波材料的选择范围，确定某频率范围内具体EMI问题所需的性能最好的一种或两种吸波材料。SCRF装置主要由两个经过静电屏蔽的磁场环形天线构成，而且通过将它们小心地放置在相互垂直的位置上可以在相关频率范围内获得70dB甚至更高的隔离度。SCRF中的一个环形天线被连接到射频（RF）扫频源，而另一个环形天线则被连接到RF扫频接收机。如果将一块与产品壳体

透波材料介绍

透波材料介绍文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

吸波材料是一种能将电磁能转化为其它形式的能量或使电磁波因干涉而消失，从而达到吸波的目的。 1、目前各国军事上的隐身技术，主要就是使用各种吸波、透波材料，实现对雷达的隐形；采用红外遮挡与衰减装置、涂敷红外掩饰涂料等，以降低红外辐射强度，实现对红外探测器的隐身。 2、在可见光隐形上，目前的办法只是在兵器的表面涂抹迷彩，降低兵器与背景之间的反差，或歪曲兵器的外形等初级的方法。另外由于碳纳米管的微波吸收性能，碳纳米管也可以作为吸收剂，制成隐形材料。 3、在现代军事领域，需要先发制人和远发制人，导弹自然就发挥了越来越重要的作用，如何确保导弹能够精确打击目标和长距离隐蔽飞行，天线罩技术就成了主要的“瓶颈”之一。其技术难点主要是天线罩材料的透波率和长时间的耐高温性能。 4、芳纶纤维纸具有突出的强度重量比和刚性重量比，阻燃，质量轻，耐冲击，还可进一步加工成蜂窝结构板材，主要用于生产飞机、导弹、卫星宽频透波材料、刚性受力结构部件等，是目前国内外飞机及雷达罩夹层结构使用最多的夹芯材料，也适合于制作游艇、赛艇、高速列车及其他高性能要求的夹层结构。 5、车载天线罩的透波性能可满足移动车辆的使用要求。特点：增益高，图象，语音清晰，数据传输可靠，整体性能优良力、驱波性能好,能设计出外形美观小巧,安装方便,性能稳定,具有良好的防振动和抗老化能力的产品。 6、天线种类：各频点基站（高、中、底增益）全向、定向天线、军用天线、无线modem橡皮天线及弹簧螺旋天线、车载吸盘天线、室内分布天线（吸顶及壁挂天线）、机车列尾天线、230MHZ数传天线及环阵天线、2.4-5.8G抛物面扩频天线、单边带天线、短波、超短波天线、四环阵天线、MMDS微波天线。 7、天线设计的灵敏度要高：几乎能收到没有被遮挡的所有卫星信号、可靠性高。设计时也要考虑到电磁兼容性（EMC）等问题。中心频率为 1570MHZ,1575MHZ,1580MHZ,2450MHZ的、主要应用于全球定位系统(GPS) 8、透波材料的技术要求是要有很高的透波率，以保证敌雷达波能尽可能多地穿过并进入夹层中的等离子体被吸收掉。这种透波材料可以使用与雷达整流罩相同的玻璃钢材料制作，现有技术下这类玻璃钢可以达到95%-99%的透波率；对于军舰和战车而言，还可以用透波材料制成夹层吸波瓦并在内部罐充等离子体达到良好的隐形目的。 9、雷达天线罩材料是天线罩研制的重要基础，没有好的天线罩材料，再好的电性能设计也不会实现。天线罩是功能性复合材料结构件，天线罩材料要满足介电性能、力学性能、三防寿命、工艺性能、重量等要求。材料。该指标直接影响天的介电性能指标主要有介电常数ε和损耗角正切tg δ 线罩的电性能，是选择材料的主要依据。损耗角正切tg 越大，电磁波能 δ 量在穿透天线罩过程中转化为热量而损耗的能量就越多。介电常数ε越大，则电磁波在空气与天线罩壁分界面上的反射就越大，这将增加镜象波

气凝胶硅橡胶吸波复合材料的设计

BeFe12O19气凝胶硅橡胶吸波复合材料的设计BeFe12O19气凝胶硅橡胶吸波复合材料的设计摘要吸波材料是一种具有广泛的应用场合的重要功能材料，能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量。铁氧体吸波材料是目前应用范围最广的吸波材料。为了梳理铁氧体吸波复合材料的研究进展，本文首先介绍了吸波材料的吸波机理。然后依据吸波机理、材料的成型工艺和承载能力以及化学组成对吸波材料分类，并以此为线索介绍了目前广泛被研究报道的吸波材料。铁氧体材料从吸波机理上分类，属于吸收型吸波材料。进一步依据电磁损耗机理分类，属于以磁损耗为主的双复介质吸波材料。关于其发展动态，可以总结为三方面：（1）目前尖晶石型铁氧体和磁铅石型铁氧体开发较多，特别是磁铅石型铁氧体。但是近年来也有一些石榴石型铁氧体的掺杂改性研究。（2）铁氧体的粒径、形貌、相组成、晶体结构均会影响其吸波性能。为了提高铁氧体材料的介电性能，目前有大量将其与介电性能良好的吸波材料复合的研究。（3）目前关于改善铁氧体材料密度和低频波段吸波性能的研究很多，但改善其高温性能的研究则陷入了瓶颈。同时，本文对粒径和吸波材料基体对铁氧体吸波材料的吸波性能的影响进行了数据分析。现有研究成果表明：（1）在一定范围内，粒径与铁氧体材料的吸波性能总体表现为负相关。（2）吸波材料基体的特性，会影响吸波材料的吸波性能，可以通过助剂进行调节。通过设计特殊的吸波结构，能有效提高吸波复合材料的吸波性能。最后，本文立足于现有的研究基础，设计了将硅橡胶与钡铁氧体气凝胶通过物

理共混方法制备具有吸波性能的钡铁氧体气凝胶/硅橡胶复合材料的研究方案。预期将通过傅立叶红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积分析仪（BET）对钡铁氧体气凝胶及复合材料的结构与形貌进行分析与表征，通过万能试验机、差示扫描量热（DSC）、热重分析（TG）、矢量网络分析仪对复合材料的热力学性能与吸波性能进行研究。关键词：吸波材料；硅橡胶；BaFe 12 O 19 气凝胶；复合材料；力学性能；热性能；吸波性能第1章绪论 1.1研究背景电磁干扰对军事安全和民用电子信息领域的影响越来越严重[1~4]，高性能吸波与防护材料已经成为了当前电磁材料领域研制和开发的重点之一。吸波材料作为一种重要的军事功能材料，其作用是减弱或消除雷达、红外线等对目标的探测能力，以达到战场隐身提高自身生存力的目的。铁氧体类吸波材料由于既有亚铁磁性又有介电特性，因而兼具磁性和介电两种材料的损耗特点。此外，铁氧体具有较高的相对磁导率和较低的制备成本，即使在低频、薄厚度的情况下仍有良好的吸波性能，因此从50年代至今广泛应用于雷达吸波领域中。但是随着现代战争对武器装备设计要求的不断提高，传统的铁氧体类吸波材料图1-1第四代隐身飞机

各种吸波材料的比较

Christopher L Holloway 沙斐翻译一前言最早暗室（全电波）建于50年代，用于天线测量。吸波材料由动物毛发编制而成，外涂一层碳，厚2英寸（）。在~10GHz正入射时，反射系数为-20dB。60年代，以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代，正入射时反射系数为 -40dB。目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究，60年代才有产品。正入射时的反射系数为 -60dB。然而可使用的频率范围较高，要求锥体的厚度（尖顶到基座）至少是几个波长。电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。由于锥体的厚度大于波长，锥体的周边反射入射波。波在相邻的锥体间不断的反射，再反射很多次。每次反射时总有一部分波被锥体吸收。因此，仅有小部分抵达锥体基座。基座吸收后到达金属板，金属板反射后又进入锥体，再通过多重反射和吸收。最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。电-厚锥体的最佳性能的获得，依靠锥体内渗碳加载的调节，要求碳负载足够小，以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多，但渗碳加载又要足够大，以便充分吸收进入锥体的波的能量。半电波暗室最早用于70年代，作为开阔场地的替代场地，测量辐射发射。频率范围为30－1000MHz。但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3－6英尺（－）。显然在30MHz 的频率上，厚度不可能是几个波长。因此暗室的频率范围被限制在90－1000MHz。 30－90MHz频段的吸波材料开发缓慢，因为无法预测和测量电-薄吸波材料（即厚度 <1 4 λ）的性能，只能安装上以后，测量暗室特性来判定。直到80年代中期，计算和测量技术发展以后，对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。【4】－【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。【7】－【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。在整个30－1000MHz的频段都要获得小的反射率，则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型，它们在高频段是电-厚模型，但在低频段则是电-薄形材料。电波入射到电-薄型吸波材料上时，它们并不在乎吸波材料的实际几何形状是锥型还是楔型。相反，它们的行为就象照射到一固体媒质上，该媒质的有效ε和μ随进入媒质的距离而变化。注意这是有效ε和有效μ和构成吸波材料的实际ε和μ是不同的。最佳的吸波材料提供了从空气阻抗到吸波材料基座的波阻抗的逐渐过渡。正确的渗碳加载可使大部分入射波穿透锥或楔，并在通过基座时被吸收。更进一步调节渗碳可以使入射波被锥或楔反射的那一部分和从金属板反射后从吸波材料中透出来的那一部分那互相抵消，这种抵消可以获得非常小的反射率。显然只能发生在较窄的频率范围。一般说来渗碳加载对电-厚和电-薄材料的要求是不同的，【6】因此对于工作频率在30－1000MHz的小型宽带吸波材料（锥或楔型），渗碳加载既要考虑高频时的电-厚，又要考虑低频时的电-薄情况。这是极富于挑战性的。 60年代初期日本开发了电-薄型铁氧体瓦作为聚氨酯锥型和楔型的替代物。由于瓦的吸波性能和空气比较接近，在空气－瓦片界面反射很小，入射波直接渗入瓦片。又因为瓦片对磁场损耗大，所以渗入波被吸收。如有穿过瓦片的，则被金属板反射，重又回到瓦片，被再次吸收。如还有穿出瓦片回到空气中的，则可以象锥型和楔型吸波材料那样，调节瓦片厚度，在一定的较窄的频率范围内使其与瓦片直接反射到空气中的那一部分相抵消。近年来，薄锥和楔（200－1000MHz）＋铁氧体瓦＋介质层（30－600MHz）构成了超小型

高温吸波材料研究应用现状

高温吸波材料研究应用现状（转帖）高温, 转帖, 应用, 研究隐身技术是通过控制和降低武器系统的特征信号，使其难以被探测、识别、跟踪和攻击的技术。现代及未来战争中，雷达是探测目标最可靠的手段，隐身技术的研究以雷达隐身为重点[1]。武器系统的隐身能力可以通过外形设计和使用隐身材料来实现，但对外形的过多要求会引起空气动力性能的下降，并导致装容空间的减小和其他损失，所以开展吸波材料的研究成为隐身技术的关键。按照吸波材料的结构形式，可将它分为涂料型吸波材料、贴片型吸波材料、吸波腻子、吸波复合材料等[2]。对于吸波/承载一体化吸波材料即结构吸波材料，兼顾了承载和吸波双重功能，不额外增加重量，且材料本身在力学性能和吸波性能上具有较强的可设计性，从而具有较强的实用价值。按照吸波机理可以将吸波材料分为磁损耗型吸波材料、介电损耗型吸波材料和“双复”型吸波材料3类。在飞机的尾喷管等高温部位，其工作温度往往在700℃以上，大部分磁性吸收剂由于居里温度较低而失去吸波性能，致使高温吸波材料仅依靠电损耗机制来吸收雷达波。国外对耐高温吸波材料虽然已进行了较多的研究，但由于涉及军事应用，没有详细报道。从文献分析可以发现，陶瓷基复合材料是国外研制高温吸波材料的主要方向。本文简述了国外高温结构吸波材料基体和吸收剂的研究应用进展，并展望了高温吸波材料的发展方向。高温吸波材料基体为满足低反射、高吸收以及宽频带吸收的要求，吸波材料往往被设计成双层或多层结构，即吸波材料由阻抗变换层和吸收层组成，并通过优化设计使其具有较好的吸波性能。优化设计结果表明，阻抗变换层具有较低的介电常数时，有利于雷达波进入吸波材料内部，从而表现出较好的吸波性能。另外，吸收层中吸收剂的介电常数往往较大，为了使吸收层介电常数不致太大，基体的介电常数不能太大。作为高温结构吸波材料的基体，还应具有较强的承载能力和易烧结制备性。由于材料在高温和常温下工作，基体还应具有较低的热膨胀系数及较强的耐热冲击性，此外，还应考虑到基体与吸收剂的匹配问题。当前研究较多的高温吸波材料基体可分为两类：(1)陶瓷基体，如Si3N4、Al2O3、AlN、莫来石、堇青石等；(2)耐高温玻璃基体，如LAS玻璃、磷酸盐玻璃、MAS玻璃等。其性能如表1所示[3-10]。高温吸波材料用吸收剂高温吸波材料主要靠吸收剂对电磁波进行吸收。性能优良的吸收剂要求高效吸收、宽带吸收且密度较小。对于耐高温吸收剂来说，控制其介电常数和损耗是关键。目前，国内外研究和应用较多的耐高温吸收剂主要有以下几类。 1 碳化硅碳化硅是当前国外研究最为广泛的耐高温吸收剂，其突出优点是具有优良的力学性能、高强度和良好的电性能。另外，碳化硅具有极其优异的耐高温性能，这是普通吸收剂所不具备的。

透波复合材料

1. 引言利比亚战争中以美国为首的多国部队动用了大量先进的隐形战机和精确制导武器，如F16/F18、幻影2000、战斧式巡航导弹等，在短短几个小时内，就使得利比亚政府的通讯、交通、指挥等系统全部瘫痪。可见各类导弹在战场上发挥着重要的作用。作为重要的透波部件，天线罩位于导弹头部，多为锥形或半球形，它既是弹体的结构件，又是无线电寻的制导系统的重要组成部分[1]。在导弹飞行过程中，它既要承受气动载荷、气动热等恶劣环境，又要作为发射和接收电磁波的通道，保证信号的正常传输，从而使导弹顺利完成制导和引爆等任务[1]。此外，为了减少导弹头部气动阻力，天线罩还必须具有合适的气动外形[1,2]。因此，天线罩能够保护导弹的制导、通讯、遥测、引爆等系统在恶劣环境条件下正常工作，是一种集承载、导流、透波、防热、耐蚀等多功能为一体的结构/功能部件[3,4]。随着导弹飞行马赫数的不断提高，处于导弹气动力和气动热最大最高位置的天线罩需承受的温度和热冲击越来越高。新一代战术导弹的再入速度可高达几十个马赫，这使得导弹天线罩的工作环境日趋恶劣[5]。高温透波材料研究的滞后是制约导弹技术发展的瓶颈之一。因此，高马赫数导弹天线罩热透波材料必须具备良好的综合性能，归纳起来，主要有以下几点[6]：（1）力学性能优良。断裂强度和韧性高，可承受高马赫数导弹高速飞行时纵向过载和横向过载产生的剪力、弯矩和轴向力，且要具有一定的刚性，使其在受力时不易变形。（2）介电性能优异。介电常数ε低，损耗角正切值tgδ小。通常情况下，在0.3～300GHz频率范围内，天线罩材料的适宜介电常数ε应小于4，损耗角正切tgδ在10-3数量级以下，这样才能获得较理想的透波性能和瞄准误差特性。（3）抗热震性和耐热性好。天线罩必须承受由于气动加热引起的剧烈热冲击和高温环境，高马赫数导弹天线罩更要能承受2000oC以上的高温。（4）经得起雨蚀、粒子蚀、辐射等恶劣环境条件。（5）原料易得，易于加工，成本低廉等。 2. 热透波复合材料的分类相比于纯陶瓷材料，陶瓷基复合材料的最大优势在于很高的抗热冲击性能和结构可靠性，特别适用于高超声速再入的热力载荷环境。主要有两类：二氧化硅复合材料为了大幅度提高热透波材料的抗热冲击性能，满足高速再入环境条件需求，20 世纪70 年代末至80 年代初，美国菲格福特公司 ( Philco-Ford) 和通用电器公司( General Electric) 首先开展了石英纤维增强二氧化硅热透波复合材料研究工作[7-8]，发展了材料制备工艺，比较全面地评价了材

吸波材料

吸波材料姓名：王丽君学院：纺织与材料工程学院专业：材料工程科目：材料表面与界面工程技术学号：13208520403408

吸波材料摘要：介绍了吸波材料的吸波原理和吸波材料的分类，以及几种新型吸波材料，如铁氧体吸波材料，纳米吸波材料、手性材料、导电高分子吸波材料，耐高温陶瓷材料，并简单介绍了纳米复合材料的制备方法。关键词：吸波材料；吸波原理；新型吸波材料；纳米复合材料的制备信息化战争中，武器平台的高度信息化和电子化，使飞机、坦克、舰艇等所处的环境日益复杂。它们除受地面或空中的火力威胁和电子干扰外，其一举一动还处于红外、雷达、激光等探测器的严密监视之下，使其生存能力和战斗能力面临极大挑战，这样其隐身性能就显得尤为重要。隐身技术主要涉及材料隐身和结构隐身两大方面。前者是使用吸波材料或涂料；后者是合理地设计武器外形，以提高隐蔽性。再此，不得不提及吸波材料。 1、吸波材料的吸波原理吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量，一般由基体材料(或粘接剂)与吸收介质(吸收剂)复合而成。由于各类材料的化学成分和微观结构不同,吸波机理也不尽相同。材料吸收电磁波的基本条件是：①电磁波入射到材料上时，它能尽可能不反射而最大限度地进入材料内部，即要求材料满足阻抗匹配；②进入材料内的电磁波能迅速地几乎全部衰减掉，即要求材料满足衰减匹配。 2、吸波材料的分类目前吸波材料分类较多，现大致分成下面4种： (1) 按材料成型工艺和承载能力，可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料。前者是将吸收剂(金属或合金粉末、铁氧体、导电纤维等)与粘合剂混合后，涂覆于目标表面形成吸波涂层；后者是具有承载和吸波的双重功能,通常是将吸收剂分散在层状结构材料中，或是采用强度高、透波性能好的高聚物复合材料(如玻璃钢、芳纶纤维复合材料等)为面板，蜂窝状、波纹体或角锥体为夹芯的复合结构。 (2) 按吸波原理，吸波材料又可分为吸收型和干涉型两类。吸收型吸波材料本身对雷达波进行吸收损耗，基本类型有复磁导率与复介电常数基本相等的吸收体、阻抗渐变“宽频”吸收体和衰减表面电流的薄层吸收体；干涉型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。 (3) 按材料的损耗机理，吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型3大类。碳化硅、石墨等属于电阻型吸波材料，电磁能主要衰减在材料电阻上；钛酸钡之类属于电介质型吸波材料，其机理为介质极化驰豫损耗；磁介质型吸波材料的损耗机理主要归结为铁磁共振吸收，如铁氧体、羟基铁等。 (4) 按研究时期，可分为传统吸波材料和新型吸波材料。铁氧体、钛酸钡、金属微粉、石

纳米吸波材料

纳米吸波材料 0930402090 杨苏清现代科学技术迅速发展，无形无迹的电磁波充斥着人们的生活空间，严重的电磁污染给地球的生态环境带来了严重的破坏，因此，研制开发新型吸波材料已经成为当今社会的热点；同时，随着现代军事技术的不断发展，战争越来越信息化，立体化，雷达探测技术的不断发展，现代军队为提高自身的生存和突防能力，也越来越多的应用到隐身技术，而作为隐身技术关键的吸波材料也成为各国军事科技力量研究和开发的重点和热点。一、纳米吸波材料原理及特性纳米材料是指特征尺寸在1～100nm的材料。纳米材料由于其自身结构上的特征而具有小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应，因而与同组分的常规材料相比，在催化、光学、磁性、力学等方面具有许多奇异的性能，在微波吸收方面显示出很好的发展前景。吸波材料是指能够吸收投射到它表面当今电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为其他形式的能量的一类材料。当一个微粒的尺寸小到纳米量级时，它的微观结构和性能既不同于原子、分子的微观体系，也不同于显示本征性质的大颗粒材料宏观体系，而是介于二者之间的一个过渡体系。纳米微粒尺寸小，比表面积大，具有很高的表面能，从而对其化学性质有很大影响。实验证明，粒子分散度提高到一定程度后，随着粒子直径的减小，位于粒子表面的原子数与总原子数的比值急剧增大，当粒径降为5nm 时，表面原子所占比例可达50%。由于表面原子数增加，微粒内原子数减少，使能带中的电子能级发生分裂，分裂后的能级间隔正处于微波的能量范围内(l×l0-2-l×lO-5eV)，从而导致新的吸波通道。一方面，纳米微粒尺寸远小于雷达波波长，对雷达波的透过率大大高于常规材料，这就大大降低了对雷达波的反射率；另一方面，纳米材料的比表面积比常规微粒大3～4个数量级，对雷达波和红外光波的吸收率也比常规材料高得多。此外，随着颗粒的细化，颗粒的表面效应和

吸波材料吸波原理及其研究进展

吸波材料的吸波原理及其研究进展张开庆（山东科技大学应用物理学2010-01 201001090134）摘要：介绍了吸波材料的重要性，阐述了吸波材料的吸波原理，综述了铁氧体吸波材料、金属微粉吸波材料、纳米吸波材料及光学透明吸波材料近几年来的国内外研究进展及应用，最后指出，多频谱隐身材料和智能隐身材料是吸波材料中两个最主要的发展方向。关键词：吸波材料；吸波原理；进展 Absorbing Mechanism and Progress of Wave-absorbing Materials Zhang Kai-qing (Shandong university of science and technology college of science, Applied physics class level 2010-01) Abstract:The sign if icance of wave-absorbing materials was explained. The absorbing mechanism indifferent conditions, the species and the characteristics of general wave-absorbing materials were introduced. The recent progress and application of ferrite material, surperfine metal powders, nanam eter absorbing material and optics transparent absorbing materials were reviewed. Finally points out that the multiple spectra and intelligent stealth materials are tow most essential developing trends for radar wave absorbing materials. Key words: wave-absorbing materials; wave-absorbing mechanism; progress 随着现代科技技术尤其是电子工业技术的高速发展，不同频率的电磁辐射充斥着人们的生活空间，破坏了人类良好的生态环境，造成了严重的电磁污染。不少科学家预言，在二十一世纪，电磁污染将成为生态环境首屈一指的物理污染[1]。电磁场以电磁波的形式传递能量，只有使用电磁波吸波材料。使电磁波能转化为热能或其他形式的能，才能有效清除电磁污染。因此解决电磁污染的吸波材料的研究和应用成为人们研究. 隐身技术也称为目标特征信号控制技术，是一种通过控制和降低武器系统的特征信号，使其难以被发现、识别、跟踪和攻击的技术。由于隐身技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果，受到许多国家的高度重视，成为集陆、海、空、天四位一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术手段，成为现代军事研究的关键技术[2]。在现代战争中，雷达是探测目标的最可靠手段，因此雷达隐身技术是隐身技术的重点。雷达隐身技术的核心是降低目标的雷达散射截面（RCS）。其技术主要途径有两条：一是通过目标的外形设计降低RCS，简称为外形技术。二是目标应用能吸收雷达波的材料，即利用雷达吸波材料（RAM）降低目标的RCS，简称为雷达吸波材料技术[3]。雷达吸波材料简称吸波材料。吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量而消散掉的一类材料。它的工作原理与材料的电磁特性有关。良好的吸波材料具备两个条件，一是雷达波射入的吸波材料内，其能量损耗尽可能大；二是吸波材料的阻抗与雷达波的阻抗相匹配，此时满足无反射。实际上常要求吸波材料在一定频宽范围内对电磁波强烈的吸收，理想的情况是全吸收，即反射系数为零[2]。由于各类材料的化学成分和微观结构不同，吸波机理也不尽相同。尽管如此，吸波材料的吸波性能还是可以用宏观的电磁理论进行分析，工程上也常常使用材料宏观的介电常数和磁导率来评价吸波材料的反射和传输特性材料吸收电磁波的基本条件是：一是电磁波入射到材料上时，它能尽可能不反射而最大限度地进入材料内部，即要求材料满足阻抗匹配；二

吸波建筑材料的研究及应用进展

吸波建筑材料的研究及应用进展发表时间：2014-12-25T08:58:25.343Z 来源：《防护工程》2014年第9期供稿作者：官举红 [导读] 随着科技的日益进步,电磁技术给人类创造了巨大的物质文明,但也把人们带进一个充满人造电磁辐射的环境里。官举红重庆热展建筑工程咨询服务中心重庆 400012 [摘要]随着现代科学技术的发展，吸波材料被广泛的应用于人体安全防护、微波暗室、通讯以及导航系统的电磁干扰等多方面。本文对吸波建筑材料的研究及应用进展进行了详细分析。 [关键词]建筑吸波材料;应用前景;发展趋势一、前言目前，微波吸收材料的发展越来越明显地呈现出功能上频谱兼容化、材料形态上低维化、材料设计上智能化超长化、材料组成上复合化、材料性能上多样化和材料应用上民用化的发展趋势。二、开发研制新型建筑吸波材料的必要性随着科技的日益进步,电磁技术给人类创造了巨大的物质文明,但也把人们带进一个充满人造电磁辐射的环境里。电磁辐射污染已经成为继大气污染、水污染和噪声污染之后的第四污染源[1],且随着电子、电信技术快速发展而日趋严重。常规电磁屏蔽的方法会带来电磁波的高反射,因此寻找低反射高吸收的材料成为吸波材料的研究热点。民用方面,大功率电磁波发射塔、电台等向外界不断发射的电磁波,常常会带来通讯干扰、电子迷雾等问题。更为严重的是,数以百万计的人们由于长期暴露在来自电缆和家庭电器的电磁辐射中,患癌症和退化性疾病的危险正在增加,高频电磁波对生物肌体细胞、人体神经系统、循环系统、免疫、生殖和新陈代谢功能具有极强的辐射伤害。研究开发新型建筑吸波材料,为人们提供弱电磁辐射的居住及办公环境十分必要。军事上,随着世界上许多国家对现代战争的第四战场——电磁战的深入研究,目前电磁战已主要应用于以下两个方面:一是在战争中对敌方进行大规模、高强度的持续电磁干扰,使得敌方的指挥、通讯等系统不能够正常运作;二是近些年来一些军事强国越来越重视对电磁武器的研究。目前,美国等国家已经研制出一种威力巨大的电磁武器——电磁炸弹。这种特殊的炸弹在爆炸时能够向周围空间辐射极强的脉冲电磁波,能够迅速使得敌方的电力通讯设施陷入瘫痪。由于以上原因,建筑吸波材料作为防电磁战中的重要一环越来越受到重视。如对于一些要害部门的建筑物、设备设施可以使用吸波建筑材料来防止敌方的电磁干扰或电磁武器的攻击。另外,为了更好地保护指挥机关、仓库等一些重要军事场所及设施,需在这些建筑物表面使用吸波材料来吸收电磁波以减小被敌方雷达探测到的可能性,从而提高它们的战场生存能力。因此,从民用与军用两方面考虑,有关非运动目标(如:大型建筑物、军事掩体、机场、雷达站等)建筑吸波材料的研究十分必要。三、吸波材料的吸波机理吸波涂料能够吸收投射到它表面的电磁波能量,并通过材料的损耗转变成热能等其他形式的能量。材料吸收电磁波的基本条件:1)电磁波射入材料时能最大限度地进入材料内部(匹配特性);2)进入材料内部的电磁波能迅速衰减掉(衰减特性)。损耗大小,可用电损耗因子和磁损耗因子来表征。对于单一组元的吸收体,阻抗匹配和强吸收之间存在矛盾,有必要进行材料多元复合,以便调节电磁参数,使它尽可能在匹配条件下,提高吸收损耗能力。四、建筑吸波材料的应用前景 1.钢纤维混凝土混凝土是用量最大、用途最广的建筑材料,吸波混凝土及功能、环保、结构于一体,在传统高耐久性的基础上赋予吸收电磁波的功能,符合高新技术改造传统材料的发展方向。在建筑工程中,厘米级的钢纤维与混凝土粘接性能好,复合基体能共同承受荷载,与普通同级的混凝土相比塑性、韧性显著增大,抗拉、抗弯性能也显著提高[3],但是关于厘米级的钢纤维掺入混凝土后的吸波性能研究未见有公开报道。华中科技大学的杨海燕等,研究了不同长度、不同占空比钢纤维混凝土对军用频率范围电磁波的吸收衰减特性,并分析了它们之间的关系。2-18GHz其最大吸收率达9.8dB,4dB带宽最高15.28GHz。 2.手性吸波混凝土在近年的研究中发现,在混凝土中掺入晶须,试样干燥后试件外形出现弯曲;掺入,虽然改善了混凝土的吸波性能,但随着掺量的增大,试件出现脆裂。这表明仅靠调整混凝土的电解质损耗以及磁介质损耗,吸波性能的改善存在极限,同时还伴随了混凝土力学性能的降低甚至破坏。康青[4]提出在混凝土中掺入螺旋结构钢纤维线圈,即制得手性吸波混凝土,结合混凝土中的电损耗介质、磁损耗介质,建立手性吸波混凝土的理论模型,制备不同配合比的实验样品,研究电磁损耗机理及规律,获取优化的吸波混凝土设计方案。这样既克服了吸波混凝土改性中力学性能下降的难题,有增大了吸波混凝土的损耗机制。 3.碳纤维混凝土研究了波纹型单纤维的吸波性能和能量耗散机理,推到了波纹型碳纤维混凝土结构能量耗散因子计算公式,并进行了能量耗散分析。对于碳纤维混凝土板,板厚,碳纤维弹性模量,纤维密度,碳纤维混凝土弹性模量,混凝土密度,实验结果表明,碳纤维在纤维混凝土中的体积分数为时,有较高的结构损耗因子,此后随着体积分数的增大,结构损耗因子也不会增高,甚至降低。 4.防辐射涂料防辐射涂料一般是在普通涂料中加入吸波材料制成,并要求施工性能好、不易脱落且成本不能太高。目前相关的研究成果较多,如有专利采用含有铁、锌、钴、铜、锂等成分的原料预烧、球磨、热处理、粉磨后按照一定比例和普通涂料混合制备成环保型建筑吸波涂层,可吸收500MHz-5600MHz的电磁波。还有专利将吸波组分与其他环保手段结合起来,制备出多功能环保吸波建筑涂料。五、吸波建筑材料的发展趋势随着吸波建筑材料的应用不断扩大,人们对其性能要求也越来越高,已有的吸波建筑材料很难满足实际应用的要求。目前吸波建筑材料的研究主要有以下趋势。 1.宽频薄层吸波建筑材料电子技术的迅速发展要求吸波建筑材料的工作频段越来越宽。目前的宽频吸波建筑材料主要应用在微波暗室,不但厚度大,而且成本很

耐高温有机透波复合材料用基体树脂的研究进展

耐高温有机透波复合材料用基体树脂的研究进展孙周强,顾嫒娟,袁　莉,梁国正 (苏州大学材料工程学院材料系,苏州215021) 摘要耐高温有机透波复合材料是国家战略必需的关键材料,是一类集防热、透波、承载于一体的多功能介质材料。树脂基体是决定复合材料性能的重要因素。综述了耐高温有机透波复合材料用高性能树脂基体的最新研究进展。关键词透波复合材料　耐热性　树脂 R esearch Progress in R esin Matrices of H eat 2resistant W ave 2transparent Organic Composites SUN Zhouqiang ,GU Aijuan ,YU AN Li ,L IAN G Guozheng (Department of Materials Engineering ,School of Material Engineering ,Soochow University ,Suzhou 215021)Abstract Heat resistant wave 2transparent composites are one of national key martial materials which have mul 2tif unctional characteristics including outstanding heat 2resistance and wave 2transparency as well as good mechanical properties.Properties of a composite are greatly dependent on the properties of its matrix ,so it is important to under 2stand the most recent progress of high performance matrices for heat resistant wave 2transparent composites.In this pa 2per ,the latest research advances in main high performance matrices are reviewed. K ey w ords wave 2transparent composites ,heat 2resistance ,resin 　孙周强:男,硕士生,从事树脂基复合材料的研究　梁国正:联系人,男,教授/博导,主要从事高性能树脂及其复合材料的研究 0　引言耐高温透波材料是高速精确制导航天器的基础,在导弹无线电系统中得到广泛应用[1],其主要特点是具有突出的耐热性、优异的介电性能(低介电常数和介电损耗)和优良的力学性能。透波材料主要分为有机(高分子)与无机(陶瓷)两类,其中有机透波材料主要是纤维增强聚合物材料,该类材料具有优良的综合性能(包括工艺性、物理机械性能和价格),能够满足毫米波段和宽带特性要求的天线罩的使用要求[2]。众所周知,高性能树脂基体是制备耐高温透波材料的关键和基础[3]。然而,已有的高性能树脂均在不同程度上存在不足,工业和科技进步又对透波材料的性能提出了更高的要求,所以高性能树脂基体的研发一直是学术界和工业界的工作热点和重点。鉴于高性能树脂基体在耐高温透波材料中的重要地位,本文综述了耐高温有机透波材料用基体树脂的研究进展。 1　环氧(EP )树脂 EP 树脂自20世纪50年代问世以来,以其优良的粘结性、力学性能和良好的工艺性而成为使用最广泛的树脂之一。但是,普通EP 树脂作为耐热透波复合材料基体还存在韧性差、耐热性低、介电常数( ε)和损耗角正切(tan δ)大等缺点。因此,必须对普通EP 树脂进行改性。主要改性方法有与高性能热固性树脂共聚、热塑性树脂改性、新型环氧树脂的合成及纳米改性等。氰酸酯(CE )和双马来酰亚胺(BMI )树脂是用于改性环氧树脂的两种主要热固性树脂,均具有优良的耐热性和介电性能。CE 改性EP 树脂通过醚化反应降低体系极性基团的含量(图1),进而提高固化物的介电性能[4]。此外,CE 自身优异的性能以及EP 与CE 树脂在体系中形成互穿网络结构,使得CE 改性EP 体系具有比EP 树脂固化物更高的湿热性能和抗冲击性能[5] 。图1　CE 与EP 的反应 Fig.1　R eactions in EP/CE system BM I 改性EP 一般是以二元胺作为载体,通过二元胺与BM I 的扩链反应所得到的中间体与环氧基团实现共聚,形成兼有两者优点的网络结构(图2)。赵丽梅等[6]采用该方法对酚醛型EP 进行改性。研究结果表明,改性树脂具有良好的力学性能,而热稳定性随着体系中BM I 含量的增加而增强。例如,当体系中BM I 含量分别为10%和35%时,改性 EP 体系分解15%的温度由330℃提高到405℃。Leu [7]用双酚A 和环氧氯丙烷反应制得短支链环氧树脂SCER ,并将三烯丙基异氰酸酯与BM I 的反应产物(TB )加入到SCER 中,制得的改性EP 树脂具有优良的综合性能,且随体系中TB 含量的增加而增加。 ? 34?耐高温有机透波复合材料用基体树脂的研究进展/孙周强等

各种吸波材料的比较

各种吸波材料的比较 Christopher L Holloway 沙斐翻译一前言最早暗室（全电波）建于50年代，用于天线测量。吸波材料由动物毛发编制而成，外涂一层碳，厚2英寸（5.08cm）。在2.4~10GHz正入射时，反射系数为-20dB。60年代，以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代，正入射时反射系数为-40dB。目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究，60年代才有产品。正入射时的反射系数为-60dB。然而可使用的频率围较高，要求锥体的厚度（尖顶到基座）至少是几个波长。电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。由于锥体的厚度大于波长，锥体的周边反射入射波。波在相邻的锥体间不断的反射，再反射很多次。每次反射时总有一部分波被锥体吸收。因此，仅有小部分抵达锥体基座。基座吸收后到达金属板，金属板反射后又进入锥体，再通过多重反射和吸收。最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。电-厚锥体的最佳性能的获得，依靠锥体渗碳加载的调节，要求碳负载足够小，以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多，但渗碳加载又要足够大，以便充分吸收进入锥体的波的能量。半电波暗室最早用于70年代，作为开阔场地的替代场地，测量辐射发射。频率围为30－1000MHz。但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3－6英尺（0.91－1.83m）。显然在30MHz的频率上，厚度不可能是几个波长。因此暗室的频率围被限制在90－1000MHz。 30－90MHz频段的吸波材料开发缓慢，因为无法预测和测量电-薄吸波材料（即厚度 <1 4 λ）的性能，只能安装上以后，测量暗室特性来判定。直到80年代中期，计算和测量技术发展以后，对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。【4】－【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。【7】－【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。在整个30－1000MHz的频段都要获得小的反射率，则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型，它们在高频段是电-厚模型，但在低频段则是电-薄形材料。电波入射到电-薄型吸波材料上时，它们并不在乎吸波材料的实际几何形状是锥型还是楔型。相反，它们的行为就象照射到一固体媒质上，该媒质的有效ε和μ随进入媒质的距离而变化。注意这是有效ε和有效μ和构成吸波材料的实际ε和μ是不同的。最佳的吸波材料提供了从空气阻抗到吸波材料基座的波阻抗的逐渐过渡。正确的渗碳加载可使大部分入射波穿透锥或楔，并在通过基座时被吸收。更进一步调节渗碳可以使入射波被锥或楔反射的那一部分和从金属板反射后从吸波材料中透出来的那一部分那互相抵消，这种抵消可以获得非常小的反射率。显然只能发生在较窄的频率围。一般说来渗碳加载对电-厚和电-薄材料的要不同的，【6】因此对于工作频率在30－1000MHz的小型宽带吸波材料（锥或楔型），渗碳加载既要考虑高频时的电-厚，又要考虑低频时的电-薄情况。这是极富于挑战性的。 60年代初期日本开发了电-薄型铁氧体瓦作为聚氨酯锥型和楔型的替代物。由于瓦的吸