吸波材料国内外研究现状
浅谈雷达吸波材料的发展现状
1 前言随着现代军事技术的发展,对飞行器和舰艇的探测技术越来越成熟。
针对日益成熟并完善的雷达、红外、可见光和声学探测系统,隐身技术(stealth technology)或低探测技术(low observable technology)应运而生。
隐身技术是通过研究利用各种不同的技术手段来降低己方目标的可探测特征信号,使其与探测背景难于区分,最大程度地降低敌方探测系统发现的概率,使己方目标、己方的武器装备不被敌方的探测系统发现。
它使初级的伪装技术由消极被动变成了积极主动,能够显著提高战场生存和攻防能力,实现隐形、机动、突击和防护的完美结合。
隐身技术最初出现在20世纪70年代,并在80,90年代迅速发展,最早应用在飞机上。
从F-117到F-22,美国隐身技术走过的是一条“外形-涂料-材料”的轨迹。
F-117采取的主要隐形措施就是外形隐身。
它完全采用钻石切割技术的多面多角形设计,把射来的雷达波向各个方向散射,让敌方雷达难以发现目标。
B-2隐形轰炸机运用大量碳纤维复合材料和特制的吸波涂料将雷达散射截面(RCS)降低至0.1m2左右。
美国研制的“科曼奇”隐身直升机的雷达散射截面只有其他常规直升机的1％,是“阿帕奇”的1/400,红外特征仅是后者的1/4。
由此可见,美国在隐身技术领域具有明显的优势。
吸波材料是隐身技术的重要组成部分,在装备外形不能改变的前提下,吸波材料是实现隐身技术的物质基础。
因此,开展吸波材料的研究是我国保持军事竞争力的重要手段,具有重要的战略意义。
雷达吸波材料是一种可以吸收入射雷达波能量,从而把他转变成热能发挥掉;或使雷达波受到材料的干扰而消失。
传统雷达吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型。
新型吸波材料包含纳米材料、多晶铁纤维、手性材料、导电高聚物吸波材料、等离子体吸波材料和可见光、雷达和红外兼容吸波材料。
2 传统吸波材料发展现状2.1电阻型吸波材料电阻型吸波材料包含特种碳纤维、碳化硅纤维、石墨和导电高聚物等,因其具有较高的电阻耗正切角,可将雷达波以热能方式消耗掉。
吸波材料研究现状和发展趋势
64科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald随着雷达探测技术的迅猛发展,世界各国的军事防御体系及飞行器被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大,军事目标的生存能力受到了严重的威胁。
为此,发展隐身技术就成了军事技术发展的重要方向。
而作为隐身技术的最重要组成部分—吸波材料的研究成为各军事强国角逐军事高科技的热点之一。
吸波材料按不同研究时期划分,可分为传统和新型吸波材料。
1 传统吸波材料1.1导电碳黑,石墨,碳纤维石墨很早就被用来填充在飞机蒙皮的夹层中,吸收雷达波,美国用纳米石墨做吸波剂制成石墨-热塑性复合材料和石墨环氧树脂复合材料称为“超黑粉”纳米吸波材料[2],对雷达波吸收率大于99%,低温下保持很好韧性。
有研究表明,在透波材料中掺入炭黑,可使材料的介电常数增大,且可以减小电磁波吸收厚度,从而减轻电磁波吸收体的质量。
碳纤维是结构隐身材料最常用的一种增强纤维,并经过实战考验。
现有的很多国外隐身飞机都部分地采用了碳纤维吸波材料,有的碳纤维或其复合材料在机身中用量达30%～50%。
隐身用的特种纤维截面不是圆的,而是三角形,四方形或多边形。
碳纤维的缺点是抗氧性差,在空气中难以承受较高的使用温度。
1.2铁氧体磁性材料中的铁氧体既是透波材料又是吸波材料,具有透波和吸收双重功能,这种磁性吸波涂层频段相对比较宽,是对厚度要求严格的隐身材料中不可缺少的材料。
单一铁氧体吸收剂工作频带窄,一般最大只有2～3GHz,为了拓宽频宽一般加入其他磁性材料。
如用于厘米波段的锂-镉铁氧体,用于毫米波段的镍-锌铁氧体和用于加宽频段的锂-锌铁氧体[1]。
还有在钡铁氧体中加入Co,形成c面各向异性的Ba 3Co 2Fe 24O 41,被广泛研究,在微波范围也体现较好的性能。
Ti、Ni、Mg等均有报道[3～4]。
铁氧体作为吸波剂应用时,主要存在比重大的问题。
近年来,一些国家正研制新组成的铁氧体粉末,具有频带宽、质量轻、厚度薄及吸附力能力强等特点。
关于吸波材料的市场分析报告
关于吸波材料的市场分析报告一、引言随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。
在机场，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。
因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。
在日益重要的隐身和电磁兼容（EMC）技术中，电磁波吸收材料的作用和地位十分突出，已成为现代军事中电子对抗的法宝和“秘密武器”，其工程应用主要在以下几个方面：隐身技术、改善整机性能、安全保护、微波暗室。
此外，在手机外壳，微波行业也是应用非常广泛。
二、情况介绍随着电子技术的飞速发展,电子产品正迅速向节能化、智能化、信息化、多系统、多功能及娱乐性等多元化方向发展。
这些拥有各种个性化娱乐功能的电子产品的普及,在很大程度上丰富了人们的物质生活需要;但与此同时,也不可避免地带来了一些问题,尤其是电磁兼容(EMC)问题。
电磁兼容问题的存在,往往使电子、电气设备或系统不能正常工作,性能降低,甚至受到损坏。
为解决这些问题,全球各地区基本都设置了与电磁兼容相关的市场准入认证,用以保护本地区的电磁环境,如:北美的FCC、NEBC认证,欧盟的CE认证,日本的VCCEI认证,澳洲的C-TICK认证,台湾地区的BSMI认证,中国的3C认证等。
此外,由于消费类电子产品集成的功能越来越多,以手机为例,目前市场上一部智能手机,往往同时集成有GSM移动通信、蓝牙、Wi-Fi、摄像头等,另外还具有MP3、MP4等多媒体功能，，这使得手机的工作频率越来越高，系统内部各个子模块之间的互相干扰也变得很突出。
另外，目前国内外吸波涂料民用频段的应用还是空白点，（军用频段吸波涂料的应用美国、法国有先例）利用吸波原理的民用系列产品我们是首创，胶板类的吸波材料可以加工卷材是国内首创，吸波材料、吸波涂料的核心技术是材料的配伍，生产工艺简单，加工设备都是通用设备，一次性投资少。
吸波材料的研究现状与进展
z1 、z 2 分别表示自由空间波阻抗和介质表面波阻抗，
zw = E = H
波阻抗：
µ ε
z1 = z 2 时，称波
1
吸波材料工作基本原理
对于一般材料，材料的介电常数 ε 与磁导率 µ 可写成以
式中：E 为电场强度，Ｈ为磁场强度，当 件为：
阻抗匹配，γ=0，接近于全吸收。铁氧体吸波材料的匹配条
下复数形式：
3
高温吸波材料
许多武器装备需要隐身的部位常常工作在高温环境下
（例如高速飞行器的表面） ，因为绝大部分磁性吸波材料居
重庆维普
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材料导报网刊
2006 年 4 月第 2 期
里温度较低，在高温下失去磁性，从而失去吸波能力，因此 磁性吸波材料一般只能用于武器常温部位的隐身。武器高温 部位的隐身必须采用高温吸波材料，一般为陶瓷吸波材料， 其吸收剂为陶瓷吸收剂。由于高温吸波材料仅仅依靠材料的 电损耗来吸收电磁波，故其吸波效率远低于磁性吸波材料， 这就要求高温吸波材料具有较大的厚度。与磁性吸收剂相 比，介电常数控制是高温吸收剂研究的重点和难点，而介电 常数的频散效应的控制则是宽频带吸收所必须追求的目标。 国内外研究的高温吸收剂主要有以下几种类型。
～
S/cm 范围内呈半导体状态时吸波效果较好。 美国已研制出一种由导电高聚物与氰酸盐晶须复合而
成的吸波材料， 具有光学透过性能， 可以喷涂在飞机座舱盖、 精确制导武器和巡航导弹的光学透明窗口上，所使用的导电 聚合物为聚苯胺混合物。 国内已研制出在 X 波段吸收－10dB 带宽达 1GHz 左右的导电高分子吸波材料，但从频宽和吸收 率上还显不足。
2.2
金属微粉吸波材料
金属微粉吸波材料具有吸波磁导率高、温度稳定性好
碳基复合吸波磁性材料的近期研究尽展
吸波磁性材料的近期研究进展摘要吸波材料作为现代飞行器、武器装备的基础材料，是现代隐身技术的重要支撑。
随着电子化和信息化技术的迅猛发展，各种电子和通信设备给人们带来极大便利的同时也对人们生存环境和健康造成危害。
高性能吸波材料的开发已成为研究的主要方向吸波材料。
不仅应用于军事隐形、对抗和反对抗，而且应用于人体安全防护、通讯及导航系统的电磁干扰、微波暗室的消除、安全信息保密等许多方面。
目前，通过碳材料改性方法制备复合吸波材料的研究已经取得一定的研究进展。
本文将阐述近年来吸波材料的发展历史，研究现状及发展趋势。
关键词：吸波；磁性材料；研究进展1引言纵观磁性材料的发展，五十年代金属磁一统天下；五十到八十年代为铁氧体的黄金时代，除电力工业外，各应用领域中铁氧体占绝对优势；九十年代以来，纳米结构的金属磁性材料的崛起，成为铁氧体有力的竞争者。
磁性材料由3d过渡族金属与合金的研究扩展到3d-（4f，4d，5d，5f）合金与化合物的研究与应用。
1988年，（Fe/Cr）n多层膜巨磁电阻效应（GMR）的发现开拓了一代全新的磁电子器件，形成了磁电子学新学科。
磁性材料的进展亦反映在材料制备工艺上的演变，由冶金工艺发展到粉末冶金、陶瓷工艺，随着纳米磁性材料的发展，制备纳米微粒、薄膜、颗粒膜、多层膜、纳米有序阵列等所需的多种物理、化学工艺发展起来了。
未来纳米结构的磁性材料将会普遍地采用半导体工艺。
从材料微结构上考虑，总的趋势由三维向低维方向发展，例如纳米微晶、微粒、丝、纳米薄膜、多层膜等。
从表征的手段看来，由单一的金相、X射线技术已发展为多种形式的扫描探针显微技术，如原子力显微镜、磁力显微镜、扫描隧道显微镜等。
90年代以来，磁性材料处于蓬勃发展的全盛时期，除传统的永磁、软磁、磁记录等磁性材料在质与量上均有显著进展外，新颖的磁性功能材料，如巨磁电阻、巨磁阻抗、巨霍尔效应、巨磁致伸缩、巨磁热效应、巨磁光效应等，利用特大的磁-电、磁-力、磁-热、磁-光等交叉效应的磁性功能材料为未来磁性材料的发展开拓了新领域。
锆基复合高温吸波材料的研究进展
锆基复合高温吸波材料的研究进展目录一、内容概括 (2)二、锆基复合高温吸波材料概述 (2)1. 定义与特性 (3)2. 锆基材料的选择原因 (4)三、锆基复合高温吸波材料的研究现状 (5)1. 国内外研究现状对比 (6)2. 主要研究成果及进展 (8)3. 研究中存在的问题与挑战 (9)四、锆基复合高温吸波材料的制备工艺 (10)1. 原料选择与配比 (12)2. 制备工艺流程 (13)3. 工艺参数优化 (14)五、锆基复合高温吸波材料的性能表征 (15)1. 吸波性能 (16)2. 高温稳定性 (17)3. 其他性能参数 (18)六、锆基复合高温吸波材料的应用领域 (19)1. 军事领域的应用 (21)2. 民用领域的应用 (22)七、锆基复合高温吸波材料的研究发展趋势与展望 (23)1. 研究发展趋势 (24)2. 未来研究方向及重点 (25)八、结论与建议 (27)1. 研究结论总结 (27)2. 对未来研究的建议与展望 (28)一、内容概括随着现代科技的不断发展，对高温环境下的吸波材料的需求日益迫切。
锆基复合高温吸波材料作为一种具有优异性能的新型材料，近年来在国内外得到了广泛的研究和应用。
本文将对锆基复合高温吸波材料的研究进展进行梳理，包括其制备方法、性能优化、应用领域以及未来发展趋势等方面的内容。
通过对这些方面的分析，旨在为相关领域的研究者提供参考，推动锆基复合高温吸波材料的发展和应用。
二、锆基复合高温吸波材料概述锆基复合高温吸波材料是一种新型的功能性材料，具有在高温环境下保持良好性能的特点。
该材料以锆或其合金为基础，通过复合其他材料，如金属氧化物、陶瓷、纤维等，形成具有优异吸波性能的复合材料。
锆基复合高温吸波材料的研究旨在满足现代航空航天、电子科技等领域对高温环境下电磁屏蔽和隐身技术的需求。
锆基复合高温吸波材料的研究进展与多种技术相结合，如纳米技术、陶瓷技术、纤维增强技术等，以提高材料的吸波性能和力学性能。
吸波涂层材料技术的现状和发展
研究现状
吸波材料的研究历经了多个阶段，目前已经取得了许多重要的成果。在吸波材 料的种类方面，主要包括金属吸波材料、介质吸波材料、复合吸波材料等。金 属吸波材料主要利用金属的导电性吸收电磁波，但高频性能较差；介质吸波材 料则利用介质的介电常数和磁导率吸收电磁波，具有较好的高频性能；复合吸 波材料则是将金属和介质材料相结合，发挥各自优点，从而提高吸波性能。
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在吸波材料的制备方面，研究者们不断探索新的制备方法，如化学气相沉积、 溶胶-凝胶法、静电纺丝等，以提高吸波材料的性能和制备效率。此外，研究 者们还致力于研究吸波材料的机理，如电磁波在材料中的传播、吸收、散射等 机理，为提高吸波性能提供理论指导。
存在的问题
尽管吸波材料的研究已经取得了许多重要成果，但仍存在一些问题需要解决。 首先，吸波材料的吸收频带较窄，难以满足不同频率的需求பைடு நூலகம்其次，吸波材料 的耐候性、耐腐蚀性等性能有待提高；另外，吸波材料的生产成本较高，限制 了其广泛应用。
四、结论
总的来说，磁损耗型吸波材料在过去的几年中取得了显著的进步。各种新型的 磁损耗型吸波材料不断涌现，为解决电磁辐射问题提供了有效的解决方案。然 而，仍然存在一些挑战需要我们去面对，如提高材料的综合性能、拓展应用领 域以及降低成本等。我们有理由相信，随着科技的不断进步和创新，未来的磁 损耗型吸波材料将会具有更高的性能和更广泛的应用。
市场分析
吸波涂层材料市场前景广阔，未来将有更多的应用领域和市场机遇。其中，军 事和航空领域由于对安全性和性能要求较高，将成为吸波涂层材料的主要应用 领域。此外，电子信息和汽车领域也将有广阔的市场前景。市场规模方面，随 着各领域对吸波涂层材料的需求不断增加，市场规模也将不断扩大。
结论
吸波材料的最新研究现状及发展趋势
原则。
首先，阻抗匹配原则是材料表面与自由空间的阻抗匹配，电磁波最大限度进入材料内部，减少波反射。
依据电磁波传播原理推导出反射系数数学表达式：0）/（Z ﹢Z 0） =√μr μ0/εr ε0 电磁波投射到吸波材料的过程入射波反射波空气层匹配层反射层折射波消耗层其次，最大衰减原则指材料内部具备优秀的衰减性能，电磁波进入材料内部，能够最大限度被吸收。
吸收衰减一般用损耗因子表示：εr = ε'–jε" （4）μr = u'–ju" （5）tanδ = tanδε﹢tanδu = ε"/ε'﹢u"/u' （6）式（4）—式（6）中：ε'为介电常数实部；ε"为介电常数虚部；u'为磁导率实部；u"为磁导率虚部；tanδ为损耗因子；tanδε、tanδu分别为电损耗因子和磁损耗因子。
依据式（4）—式（6），tanδε、tanδu越大，吸波材料的损耗因子越大，吸波效果越好。
即ε"、u"越大，材料的吸波效果越好。
综上所述，要提高吸波材料的吸波性能，需要在满足阻抗匹配的前提下，尽可能提高材料的电磁参数。
但生活中的单一吸波物质很难同时达到高匹配和强吸收的特性，因此多组分吸波剂是现今解决这个难题的重要手段。
同时，提高吸波剂含量也可以提高吸波性能，但会增大材料重量。
相比于改变电磁参数和寻求最佳匹配阻抗，调节吸波剂含量的方法相对简单易行。
因此，制备高性能吸波材料可以积极寻求吸波剂含量和材料重量的最佳耦合。
2 吸波材料的分类吸波材料种类繁多，主流分类方式分为 4 种。
一是根据吸波机理，分为干涉型吸波材料和吸收型吸波材料；二是依据吸波材料对电磁波的损耗机理，分为电损耗型吸波材料和磁损耗型吸波材料，电损耗型吸波材料又分电阻损耗型吸波材料和介电损耗型吸波材料；三是按材料的成型工艺和承载能力，分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料；四是按研究时期，分为传统吸波材料和新型吸波材料。