吸波材料简介
吸波材料概述
吸波材料概述
吸波材料，顾名思义就是一种能够吸收电磁波的材料。
在现代通信、雷达、无线电频谱监测等领域，吸波材料被广泛应用。
它能够有效地减少电磁波的反射和传播，起到隔离和保护的作用。
吸波材料通常由导电材料和介质材料组成。
导电材料的主要作用是吸收电磁波的能量，而介质材料则起到支撑和填充作用。
通过合理的设计和组合，吸波材料可以在特定频段内实现高效的吸收效果。
在实际应用中，吸波材料的性能取决于多个因素，如电磁波的频率、入射角、材料厚度等。
为了达到最佳的吸波效果，需要根据具体的应用需求进行设计和选择。
吸波材料的制备方法多种多样，包括化学合成、物理沉积、复合材料等。
不同的制备方法会影响材料的结构和性能，需要根据具体情况选择合适的制备工艺。
除了在通信和电磁兼容领域，吸波材料还被广泛应用于隐形技术、防护材料、医疗设备等领域。
随着科技的发展，吸波材料的应用领域还将不断扩大，为人类带来更多的便利和创新。
总的来说，吸波材料是一种具有重要应用价值的功能材料，它在电磁波控制、隐形技术、防护材料等领域发挥着重要作用。
随着技术的不断进步，吸波材料的性能和应用将得到进一步提升，为人类社会的发展做出更大的贡献。
什么是吸波材料,它有哪些作用？
什么是吸波材料，它的作用有哪些？
根据百度百科说法：吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料。
在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
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。
1）吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄
电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。
将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射，能达到消除电磁干扰的目的。
根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
2）隐身和电磁兼容（EMC）
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”。
吸波材介绍
■功率损耗
微带测试
(P /P ) Power Loss in Loss
[MAF100 Grade]
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.045 100 1000 6000
50㎛ 100㎛ 200㎛ 300㎛ 500㎛
入射 反射S11
发送 S21
微带固定器
样品膜 噪声
Frequency [MHz]
01
电磁波吸收产品的理论
■ 电磁波吸收材产品是?
把射入的电波转换成热量，并且不产生反射波的材料 吸收电子回路上发生的放射性电磁波或者跟着回路上走的电磁波
电磁波
反射电磁波+透射电磁波<10%
■ 电磁波吸收材料 Electric Fields Magnetic Fields
吸波材料 e m d
■ 应用
[Notebook]
[Digital Carmera]
[军事]
■ 近场应用
电波吸波材 반사 투과 电波吸波
屏蔽盖
杂散辐射开孔
■ 近场应用
贴在IC上
用在电路板之间
Wind around cable
Flat cable
常见噪声
■ 吸波材调试(Deberging)
VCCI규제 계측결과 (3m법) : 흡수체 대책 전→ Not Clear
手机
Distance
Sheet None
Applied Sheet
contact
5cm
电池 (铝 )
磁性层
■ IC Card RF-ID
- IC 卡 - 手机结算系统
Absorber
■ RF-ID(NFC) 用铁氧体与软磁性金属粉末吸波材比较
吸波材料有哪些
吸波材料有哪些吸波材料是一种可以吸收电磁波能量的特殊材料，广泛应用于通信、雷达、航空航天等领域。
吸波材料的主要作用是减少电磁波的反射和散射，从而降低电磁干扰和提高通信和雷达系统的性能。
目前市场上有许多不同类型的吸波材料，下面将介绍一些常见的吸波材料及其特点。
1. 碳基吸波材料。
碳基吸波材料是一种由碳纳米管、石墨烯等碳材料制成的吸波材料。
这类材料具有良好的吸波性能，能够有效吸收宽频段的电磁波。
同时，碳基吸波材料具有质量轻、耐高温、耐腐蚀等优点，适用于航空航天领域。
2. 铁氧体吸波材料。
铁氧体吸波材料是一种由铁氧体颗粒和聚合物基质组成的复合材料。
这类材料具有较高的磁导率和介电损耗，能够有效吸收微波和毫米波段的电磁波。
铁氧体吸波材料在雷达隐身、电磁兼容等方面有着重要的应用。
3. 多孔吸波材料。
多孔吸波材料是一种具有微孔结构的材料，能够通过多次反射和折射来实现对电磁波的吸收。
这类材料具有较宽的吸波频段和较高的吸波性能，适用于通信基站、无线电设备等领域。
4. 复合吸波材料。
复合吸波材料是一种由多种吸波材料组合而成的复合材料，能够充分发挥各种吸波材料的优点，实现对不同频段电磁波的吸收。
复合吸波材料具有较高的吸波性能和较宽的应用范围，是目前吸波材料研究的热点之一。
总的来说，吸波材料在电磁兼容、雷达隐身、通信保密等领域有着重要的应用，不同类型的吸波材料具有不同的特点和适用范围，科研人员和工程师们需要根据具体应用需求选择合适的吸波材料。
随着材料科学和工程技术的不断发展，相信吸波材料将会在未来发挥更加重要的作用。
吸波材料简介
吸波材料简介1、定义所谓吸波材料，指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料。
在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
2、吸波原理分类吸波材料的损耗机制大致可以分为以下几类：其一，电阻型损耗，此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗，即导电率越大，载流子引起的宏观电流（包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流）越大，从而有利于电磁能转化成为热能。
其二，电介质损耗，它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制，即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。
电介质极化过程包括：电子云位移极化，极性介质电矩转向极化，电铁体电畴转向极化以及壁位移等。
其三，磁损耗，此类吸收机制是一类和铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗，此类损耗可以细化为：磁滞损耗，旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等，其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。
此外，最新的纳米材料微波损耗机制是如今吸波材料分析的一大热点。
3、材料种类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。
吸波材料按材料分类主要分为：铁氧体吸波材料，是利用磁性材料的高频下损耗和磁导率的散射来吸收电磁波的能力。
金属超微粉吸波材料，金属材料因居里点高（770K）而耐高温，Ms可达铁氧体的3-4倍，金属自然共振频率比铁氧体高得多，有更好的吸收性能，但是块状金属吸波材料会受到金属趋肤效应的限制。
随着金属或合金的粒度减小，材料对电磁波的吸收性能逐步增加，反射性能逐渐减弱。
多晶铁纤维吸波材料，多晶铁纤维吸波材料包括Fe、Ni、Co其合金纤维，具有较高的磁导率和导电率。
纳米吸波材料，当颗粒尺寸减小到10-100nm时，粒子的物理和化学性能发生巨大的变化，粒子表面原子所占比例变大，不同能级跃迁就可以吸收不同波段的能量，与聚氨乙烯混合组成复合吸收体，就可以对毫米波、远红外、近红外有很强的吸收，可谓是宽频带吸波材料。
吸波材料简介.docx
绪论 (2)1吸波材科的吸波原理 (2)1. 1加与甩电路及损耗因子 (2)1.2材料的复介电常数与复磁导率 (4)1.2.1复介电常数 (4)1.2.2复磁导率 (5)2当前吸波材料的分类 (5)2.1按材料成型工艺和承载能力 (6)2.2按吸波原理 (6)2.3按材料的损耗机理 (6)2.4按研究时期 (6)3无机吸波剂简介 (6)3. 1铁系吸波剂 (6)3. 1. 1金属铁微粉 (6)3.1.2多晶铁纤维 (6)3. 1.3铁氧体 (6)3.2碳系吸波剂 (7)3. 2.1石墨、乙怏炭黑 (7)3. 2.2碳纤维 (7)3. 2-3碳纳米管 (7)3.3陶瓷系吸波剂 (7)3. 3.1碳化硅 (7)3.3.2碳化硅复合材料 (8)4有机物为主体吸波剂简介 (8)4.1导电高分子类吸波材料 (8)4 2视黄基席夫碱类吸波材料 (8)5其他吸波材料简介 (8)5.1等离子体吸波材料 (8)5.2手性吸波材料 (9)5.3智能化吸波材料 (9)6展望 (9)绪论随着现代科学技术的发展，电碗波辐射对环境的影响口益增大。
在机场，飞机航班因电磁波干 扰无法起飞而谋点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常T •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一吸波材料，已成为材料科学的一人课题.此外， 在未来高技术、立体化战争中，武器装备随时面临着探测与反探测的严峻挑战。
提岛军事装备的战 术技能，隐身技术已经成为未來高技术战争的重耍研究课题。
吸波材料是隐少技术中的关键环廿， 将吸波材料引入隐巾技术的研究受到世界各国的高度碇视。
本文以吸波材料的吸波原理为主线来阐 述吸波剂的研究进展。
1吸波材料的吸波原理卫1. 1 RC 与RL 电路及损耗因子吸波材料的物理机制是材料对电碗波实现有效吸收•电磁波能帚入射到介质屮被迅速衰减变成 其他形式的能其损耗机制在宏观上町通过简单的应；甩等效电路"以解释•对二端无源网络，复电 压0、复电流I 、复阻抗2分别为：U = [70e ；(wf+^u)> J =心訂(3t+p )2 =2 =也刀(九-®) / /0令阻HiZ = U Q /I Q ，电压与电流相位差<p = — 5,Z = Ze"电压分解示意图二端无源电路的电流、电压的矢彊分解示意图如图1所示，复阻抗与电压、电流的相位关系如表1 所示，二端电路的瞬时功率尸"人平均功率尸分别为：P(t) = I Q U Q COS (3t+(P) P = P(t)dt = costp = IU cos(p(1.4) 对纯电阻.<p = Q,P =IU = I 2U = U 2/R ；对纯电容或电感卩=±? P = 0,不吸收功率.式仃.4) 可写为 _ 一P =I L U 或 P = IU 丄 (1.5)其中：I” = Icos(p,U"=Ucos(p,I ”为仃功电流(损耗电流)，Z7”为仃功电色，Z ± =lsin(p 为无功 电流：(/丄=几曲卩，为无功电压，仅Z “或U”对尸何贡献，式(1.5)中的P 叫无功功率(氏).有 功功率为(1.1) (1-2) (1.3)P 冇="〃或P 冇=U(1.6)二端电路复阻抗Z可写为Z = Ze J(p = Z (cos (p + jsin <p) = r + jx (1.7)令甲=TT/2—5 (其中6为损耗角),则由式(1.5) (1.6) (1.7)得P tanS =金=% < =仏丄=%丄=；⑴8)其中tan6为损耗因子。
吸波材料原理
吸波材料原理
吸波材料是一种具有吸收电磁波能力的材料，主要应用于电磁波的隔绝和减弱。
它的原理可以总结为以下几点：
1. 多重界面反射：吸波材料通常由多个层或多个微小结构组成，这些层或结构之间形成了多个界面。
当电磁波入射到这些界面上时，会发生多次反射和透射。
通过设计吸波材料的结构和材料参数，可以实现对特定频段电磁波的反射，从而实现吸波效果。
2. 吸收损耗：吸波材料通常含有一定的电导率或磁导率，当电磁波通过材料时，会引起材料内部电流的产生。
这些电流会产生电阻损耗或磁耗，将电磁波的能量转化为热能，从而实现吸波。
3. 多模匹配：吸波材料的结构可以通过匹配电磁波的波长，并将其引导到材料内部。
在材料内部，电磁波会发生多次反射和干涉，导致电磁能量的吸收和耗散。
4. 表面阻抗匹配：吸波材料的表面阻抗与入射电磁波的阻抗进行匹配，从而实现电磁波的吸收。
通常，吸波材料的表面阻抗应与空气或周围环境的阻抗接近，以确保最大限度的能量转移和吸收。
需要注意的是，吸波材料的设计和选择取决于特定的应用需求和工作频段。
不同的吸波材料在吸波性能、耐用性、成本等方面都有所不同，因此需要根据具体情况进行选择和应用。
吸波材料
传统吸波材料
金属微粉：主要通过磁滞损耗、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。 抗氧化、抗酸碱能力差！介电常数大！而且密度大！ 石墨：密度低，电阻是衰减电磁能的主要方式。 高温抗氧化性差！式
铁氧体：具有吸收率高、涂层薄和频带宽等优点。 密度大！ 饱和磁化强度低！高温稳定性差！
反射系数
当Г=0，即无反射时，则材料阻抗匹配最好。
吸波性能的评价
主要参数：
电阻率(ρ) 复介电常数(ε)：ε=ε'-ε" ε' — 材料在电场作用下极化程度的变量； ε" — 在外电场作用时，材料电偶矩产生移动引起的损耗； 复磁导率(μ)：μ=μ'-μ" μ' — 材料在磁场作用下磁化程度的变量； μ" — 在外加磁场的作用下，材料磁偶矩产生移动引起的损 耗。 介质损耗正切值(tanδ)：tanδE =ε" /ε'，tanδM=μ"/μ' 反射损失(R) ：表征吸波材料对于金属平板反射的大小。
磁损耗
薄 ︑ 轻 ︑ 宽 ︑ 强
发展趋势
兼容化
复合化
智能化
宽频带吸波
多材料复合
智能型材料
涡流损耗：同时兼具电阻损耗和磁损耗。 剩余损耗：除了涡流和磁滞损耗以外的其他所有损耗。 * 低频和弱磁场中，剩余损耗主要是磁后效损耗，且与频 率无关。 * 高频下，剩余损耗主要包括尺寸共振、畴壁共振、自然 共振等引起的损耗。
阻抗匹配
自由空间
材料
自由空间
反射
Zin— 材料归一化阻抗； εr— 材料复介电常数，εr= ε'- iε"； μ r— 材料复磁导率，μ r= μ ' – iμ "； d — 吸收层厚度； c — 光速； f — 电磁波在自由空间的频率。
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目录
绪论 ........................................................................................................................................................................ 2 1 吸波材料的吸波原理.......................................................................................................................................... 2
1
绪论
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。此外， 在未来高技术、立体化战争中，武器装备随时面临着探测与反探测的严峻挑战。提高军事装备的战 术技能，隐身技术已经成为未来高技术战争的重要研究课题。吸波材料是隐身技术中的关键环节， 将吸波材料引入隐身技术的研究受到世界各国的高度重视。本文以吸波材料的吸波原理为主线来阐 述吸波剂的研究进展。
1 吸波材料的吸波原理[1]
1.1 RC 与 RL 电路及损耗因子
吸波材料的物理机制是材料对电磁波实现有பைடு நூலகம்吸收，电磁波能量入射到介质中被迅速衰减变成
其他形式的能其损耗机制在宏观上可通过简单的RC，RL等效电路予以解释．对二端无源网络，复电
压U、复电流I、复阻抗Z分别为： ������ = ������0������������ (������������ +������������ ),������ = ������0������������ (������������ +������������)
1.2.1 复介电常数 ................................................................................................................................. 4 1.2.2 复磁导率..................................................................................................................................... 5 2 当前吸波材料的分类......................................................................................................................................... 5 2.1 按材料成型工艺和承载能力 ................................................................................................................. 6 2.2 按吸波原理............................................................................................................................................. 6 2.3 按材料的损耗机理................................................................................................................................. 6 2.4 按研究时期............................................................................................................................................. 6 3 无机吸波剂简介.................................................................................................................................................. 6 3.1 铁系吸波剂............................................................................................................................................. 6 3.1.1 金属铁微粉 ................................................................................................................................. 6 3.1.2 多晶铁纤维 ................................................................................................................................. 6 3.1.3 铁氧体......................................................................................................................................... 6 3.2 碳系吸波剂............................................................................................................................................. 7 3.2.1 石墨、乙炔炭黑 ......................................................................................................................... 7 3.2.2 碳纤维......................................................................................................................................... 7 3.2.3 碳纳米管...................................................................................................................................... 7 3.3 陶瓷系吸波剂......................................................................................................................................... 7 3.3.1 碳化硅......................................................................................................................................... 7 3.3.2 碳化硅复合材料 ......................................................................................................................... 8 4 有机物为主体吸波剂简介................................................................................................................................. 8 4.1 导电高分子类吸波材料 ......................................................................................................................... 8 4.2 视黄基席夫碱类吸波材料 ..................................................................................................................... 8 5 其他吸波材料简介............................................................................................................................................. 8 5.1 等离子体吸波材料................................................................................................................................. 8 5.2 手性吸波材料......................................................................................................................................... 9 5.3 智能化吸波材料..................................................................................................................................... 9 6 展 望 .................................................................................................................................................................. 9