高分子吸波材料的研究进展
碳纤维吸波材料的研究进展_吴红焕
碳纤维吸波材料的研究进展吴红焕,王晓艳,张 玲,朱冬梅,周万城(西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072) 摘要 通过对碳纤维在复合材料中吸波性能的研究,得出通过控制碳纤维的长度和含量,以及采用化学掺杂或异型截面是得到频带宽、厚度薄、质量轻、吸收强结构吸波材料的有效方法,同时大力开展螺旋碳纤维和碳纳米管的研究是加快进展的新方向。
关键词 碳纤维 吸波材料 碳纳米管 化学掺杂中图分类号:TQ342+.742 文献标识码:APresent Development of Absorbing Composites Containing C arbon Fibers WU Honghuan,WAN G Xiaoyan,ZHAN G Ling,ZHU Dongmei,ZHOU Wancheng (State Key Laboratory of Solidification Processing,Northwestern Polytechnical University,Xi’an710072)Abstract The characteristic and transforming methods of short carbon fibers are discussed in this paper,in2 cluding additive lengths,contents,adulteration and non2circular section.Controlling the length and content of carbon fibers and exploiting adulteration and non2circular section are effective methods to get“wide,thin,light,strong”structure absorbing materials.At the same time,coiled carbon fibers and carbon nano2pipes are the new direction to ac2 celerate development.K ey w ords carbon fiber,absorbing material,CN Ts,chemical adulteration0 前言雷达吸波材料是指能吸收、衰减入射的电磁波,并将电磁能转换成热能而耗散掉,或使电磁波因干涉相消的一类材料。
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。
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。
吸波材料在现代建筑中的应用研究
２ 吸波 涂料 的分 类 ｊ
根据涂料隐身的原理 ， 吸波涂料主要有吸波隐 身涂料和透波隐身涂料两种。 根据 吸收 剂 的不 同 ， 吸波涂 料一 般有 以下几类 ：
山 东 建 材信 息 网 ｈ ｐ／ ｗ ｗ ｓ ｏ ｏ ｔ ：／ ｗ ．ａ ．ｎ ｔ ｊ
射系数由公式 （ ） １ 决定 ， 由公式 （ ） ２ 可知， 物体表面 反射波阻抗与其表面磁导率和电容率之 比的平方根
・
４・
２０ ０ ７年第 ４期
维普资讯
铁 氧体 吸波涂 料 、 基铁 细胞涂 料 、 羰 金属超 细 粉末或
金属 氧化 物磁性 超细 粉末 吸波涂 料 、 陶瓷 吸波涂 料 、
１ 吸 波涂料 的吸 波机 理 ¨ ｊ
吸波 涂 料 能 够 吸收 投 射 到 它 表 面 的 电磁 波 能
吸波 涂 料 主要 由粘 结 剂 和牢 固的粘 附于被涂物
的表面 上形 成连 续膜 的主 要 物质 ， 而具 有 特 定 电磁
在 现 代 建 筑 中 的应 用进 行 了初 步 的探 讨 。
关键 词 ： 吸波 ； 隐身涂料 ； 筑物 建
中 图分 类号 ：Ｕ ２ ． Ｔ ５ ２３
文献标 识码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ３—１２ （ ０ ７ ０ ０ ０ ０ １０ ３ ４ ２ ０ ）４— ０ ４— ４ 成正比， 因此 ，
获得 所希 望 的吸波效 果 。 ２ ５ 纳米 吸波 涂料 ．
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Ｊ ｒＳ ］／ｒ ￣ 一 ＇ ｌ ｌ
（） ２
台的电磁辐射防护 ， 微波暗室消除设备和通讯和导 航系统的电磁干扰 ， 安全信息保密， 工业科学和医疗 设备的电磁防护 ， 对一些重点军事工程和保密工程
纳米吸波材料的物理实质及研究进展
ｏ ｈ ａ ｏ ｔ ｒ ｃ ａ ｉ ｇ ｗａ ｅ ａ ｓ ｒ ｉ ｇ ｍ ａ ｅ ｉｌ ａ ｄ ｎ ｎ ｍ ｅ ｅ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌ ｖ － ｂ ｏ ｂｉ ｇ ｍ ａ ｅ ｉ ｌｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ｍｅ ｅ ｏ ｔｎ ｖ － ｂ ｏ ｂ ｎ ｔ ｒａ ｎ ａ ｏ ｔｒｓｒ ｃ ｕ ａ ｗａ ｅ ａ ｓ ｒ ｎ ｔ ｒａ ｓ ｄ ｓ ｒｂ ｄ．Ｆｉ ａ ｌ ， ｈ ｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｔ ｅ ｄ ｏ ｈ ａ ｏ ｅ ｅ ｖ － ｂ ｏ ｂｉ ｇ ｍ ａ ｅ ｉ ｌｉ ｉ ｅ ｅ ｃｉ ｅ ｎ ｌ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｒ ｎ ｆｔ ｅ ｎ ｎ ｍ ｔ ｒｗａ ｅ ａ ｓ ｒ ｎ ｔ ｒａ ｇｖ ｎ． ｙ ｓ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｎａ ｏ ｅ ｅ ｔ ｒ ａｓ ｗａ ｅ ａ ｓ ｒ ｉ ｇ ｍ ａ ｅ ｉ ｌ；ｓ ｅ ｌｈ ｔ ｃ ｎｉ ｕ ；ｑ ｎ ｕ － ｉｅ ｆｅ ｔ ｙｗ ｒ ： ｎ ｍ ｔ ｒ ｍａ ｅ ｉ ｌ ； ｖ － ｂ ｏ ｂ ｎ ｔ ｒａ ｓ ｔ ａｔ ｅ ｈ ｑ ｅ ｕａ ｔ ｍ ｓｚ ｄ ｅ ｃ ； ｔ ｎｎ ｌ ｇ ｅ ｅ ｔ ｕ ｅｉ ｆ ｃ ｎ
１ 引 言
随着军 事 技术 的迅 猛 发 展 ，世 界 各 国 的防 御体 系被 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 力和 武器 系统 的 突防 能 力受到 了严 重 威胁 。为 了提 高军 事 目标 的生 存 能力和 武器 系 统 的突 防 能力 ，发 展 隐身 技 术 已成为军 事技术发 展 的重要 方 向． 隐身技 术是 指 通过 降低 目标 的可探 测信 号 特征 ，从而 减 小 目标被 敌方 各 种探 测 设备 发 现
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改性铁氧体复合吸波材料研究进展
改性铁氧体复合吸波材料研究进展目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的 (3)1.3 研究意义 (5)1.4 国内外研究现状 (6)2. 改性铁氧体吸波材料概述 (7)2.1 铁氧体材料特性 (8)2.2 改性铁氧体吸波材料分类 (9)2.3 改性铁氧体吸波材料制备方法 (10)3. 改性铁氧体吸波材料的性能研究 (12)3.1 电磁屏蔽性能 (13)3.2 吸收性能 (15)3.3 温度稳定性研究 (17)3.4 其他性能研究 (18)4. 改性铁氧体吸波材料的应用研究 (19)4.1 军事领域应用研究 (20)4.2 航空航天领域应用研究 (21)4.3 汽车电子领域应用研究 (22)4.4 其他应用领域研究 (24)5. 改性铁氧体吸波材料的发展趋势及展望 (25)5.1 技术发展趋势 (26)5.2 产业发展趋势 (27)5.3 存在的问题与挑战 (28)5.4 未来研究方向 (29)6. 结论与建议 (30)6.1 主要研究成果总结 (31)6.2 建议与展望 (32)1. 内容概览随着无线通信技术的快速发展，对吸波材料的需求也日益增长。
改性铁氧体作为一种具有优异电磁性能的材料，近年来在吸波材料领域取得了显著的研究进展。
本文将对改性铁氧体复合吸波材料的研究方向、主要研究内容和发展趋势进行概述，以期为该领域的研究者提供参考。
本文将介绍改性铁氧体的基本性质和优点，包括其较高的磁导率、低的介电常数和良好的可塑性等。
本文将重点关注改性铁氧体复合吸波材料的研究进展，包括其制备方法、结构设计、性能优化等方面。
本文还将对改性铁氧体复合吸波材料在射频、微波和毫米波频段的应用进行探讨，以及在5G通信、物联网、雷达等领域的潜在应用前景。
本文将对改性铁氧体复合吸波材料的发展趋势进行展望，包括新型结构设计、高性能基材的选择以及与其他吸波材料的耦合等。
1.1 研究背景随着现代电子技术的飞速发展，电磁波的干扰问题日益突出，对电磁兼容性的需求也日益增长。
吸波材料
铁氧体材料的吸波机制
铁氧体吸波材料既是磁介质又是电介质，它 具有磁吸收与电吸收两种功能，是性能极佳的吸 波材料。在低频段，铁氧体对电磁波的损耗主要 来源于磁滞效应、涡流效应及磁后效；在高频段， 铁氧体对电磁波的损耗则主要来源于自然共振损 耗、畴壁共振损耗及介电损耗。在X波段，一般认 为铁氧体吸波材料的磁损耗主要由自然共振和畴 壁共振产生，电损耗主要由固有电偶极子极化引 起。
2、按成型工艺和承载能力可分为涂覆型和结构型两类
涂覆型
涂料(如铁氧体)
贴片（塑料、橡 胶和陶瓷）
结构型
碳纤维骨架和 碳基体（碳粒、 碳化硅粉等） 组成的复合材 料
吸波材料的分类
3、按其工作原理不同，吸波材料可分为干涉型和吸收型两种
台湾新型双体隐身舰“巡海”原型
吸波材料的分类
4、根据吸波机理的不同，吸波材料主要可分为电损耗型、介 电损耗型和磁损耗型三大类
比例充分混合，研磨后进行煅烧，发生固相反应后，直接 或再研磨得到超微粒子的一种制备方法。
近三十年来在此基础上发展了一种新的方法— —自蔓延高温合成法
2）机械化学合成法 此法是近年发展起来的。将初始原料粉末混合后，
在高能球磨机的作用下，将机械能传递给粉末，使粉末塑 性变形产生复合，并发生扩散和固相反应而合成铁氧体。
吸波性能检测
吸波材料的反射率:是指相对于某一空间参考 点处平面波反射功率密度与入射功率密度之比， 通常用分贝表示，这是最关键的指标涉及到的相 关参数为:频率(频带)、可承受的功率密度、入射 角、入射面、等效反射系数、散射、极化和为拓 宽材料的设计而需要知道材料的介质参数。
吸波材料反射率的测量是最关键的测试，不 同的波段采用不同的方法。
拱形架法
中空炭球的制备及其在吸波材料方面的研究进展
关键词：中空炭球；多孔结构；碳材料；吸波材料 中图分类号：ＴＢ３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－９８１５（２０２０）０２－００１１－１１
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＨｏｌｌｏｗ ＣａｒｂｏｎＳｐｈｅｒｅｓａｎｄｔｈｅＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＷａｖｅ－ａｂｓｏｒｂｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ
ＸＵＡＮＬｉｘｉｎ１，２，ＪＩＡＺｈｅｎ１，ＳＵＴａｏ１，ＣＨＥＮＬｉｃｈｕｎ１ （１ＡＶＩＣＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＳｐｅｃｉａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｊｉｎａｎ２５００２３，Ｃｈｉｎａ；
２ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２２００１６，Ｃｈｉｎａ）
２０２０年 第 ２期
高科技纤维与应用
１１
专题综述 ＳｐｅｃｉａｌＴｏｐｉｃ
０ 引言
随着先进军事探测技术的发展，作为降低飞 机、导弹、舰船及坦克等大型武器装备信号特征 的雷达隐身技术，对于提高武器战场生存与突防 能力有着非常重要的军事意义。吸波材料可以将 电磁波能量转化为热能而衰减雷达波，是降低目 标雷达 特 征 信 号 的 重 要 手 段。 与 外 形 设 计 相 比， 应用雷达吸波材料可以在不改变飞行器气动设计 的前提下实现目标雷达隐身，越来越多的受到国 内外学者的关注［１－２］。
无机_有机复合吸波材料研究进展_杨磊
第39卷第4期2011年4月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S V ol 39N o 4 29基金项目:江苏省高校自然科学重大基础研究项目(10KJA430054)作者简介:杨磊(1985-),硕士研究生,主要从事功能材料的研究。
联系人:张长森。
无机 有机复合吸波材料研究进展杨 磊1 张长森2* 罗驹华2(1 常州大学,常州213164;2 盐城工学院,盐城224051)摘 要 介绍了无机吸波材料和有机吸波材料种类、特点及研究现状;阐述了无机 有机复合材料的吸波机理。
重点分析了核 壳结构、纳米结构、膜结构及管状结构等不同结构无机 有机复合吸波材料制备方法、性能的研究现状,最后指出了该研究领域中存在的不足及研究发展方向。
关键词 吸波材料,无机/有机复合材料,综述Recent progress in the development of inorganic organic compositeabsorbing materialsYang Lei 1Zhang Chang sen 2Luo Juhua2(1 Scho ol o f Materials Science and Eng ineer ing,Changzhou U niv ersity ,Changzho u 213164;2 School of M aterials Eng ineering ,Yancheng Institute o f Technolog y,Yancheng 224051)Abstract T he ino rg anic/or ganic composite materials are one o f ho t st udy in material science.W e intr oduced t hespecies,features and r ecent study of inor ganic and o rg anic absor bing materials sever ally;ex patiated absor ption wav e mech anisms of the ino rg anic/or ganic co mpo site mater ials;fo cused on t he prepa ratio n appr oaches,pr operties and cur rent r esear ch situat ion of differ ent str ucture composite mater ials,such as the co re shell str ucture,nanostr uctur e,membrane str ucture and tubular structure.F inally,it w as po inted out that sho rtcoming s o f curr ent r esear ch and futur e dir ect ion of the ino rg anic/or g anic co mpo site abso rbing mat er ials.Key words wav e abso rbing mater ials,inorg anic/o rg anic absor bing material,over view吸波材料由吸收剂和基体材料两部分组成,是一类能够吸收、衰减入射的电磁波,并将电磁能转换为其它形式的能量(如机械能、电能和热能)而消耗掉的功能材料。
吸波纤维的研究现状
吸波纤维的研究现状提要：本文从现代社会中的电磁辐射危害入手,对吸波材料的定义、原理、应用形式等方面进行了概述,并按照其材质特点进行分类研究,对碳纤维、碳化硅纤维和金属纤维等吸波材料的研究现状进行了综述。
关键词:吸波纤维;碳纤维;碳化硅纤维;金属纤维1、前言随着各种电器、电子设备在现代社会中的极大普及,电子电气设备的使用越来越频繁和广泛,所有这些不可避免向环境辐射电磁能量。
这些电磁能量给人们正常的生活与工作带来许多危害。
由此,吸波材料的性能研究与实际应用被越来越多地关注。
所谓吸波材料,是指能够吸收衰减入射的电磁波,并将其电磁能转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。
吸波材料按材料成型工艺和承载能力可分为涂敷型和结构型。
涂敷型吸波材料是将吸收剂与粘结剂混合后涂敷于目标表面形成吸波涂层;而结构型吸波材料,则通常是将吸收剂(粉剂、纤维等形式)分散在由特种纤维(如石英纤维、玻璃纤维等)增强的结构材料中所形成的结构复合材料,它具有承载和吸收雷达波双重功能。
其中,吸波纤维作为一类具有鲜明特点的结构型吸波材料,与日常织物共混后形成的纤维吸波材料,既具有较优良的吸波性能,又具有体积质量轻、实施方法易,敷设范围广等优点,因而成为近年来吸波材料的一大研究发展趋势。
按照纤维吸波材料的吸波纤维材质不同,比较具有代表性的主要有以下几种:2、碳纤维隐身用的特种碳纤维是制造吸波材料的关键。
碳纤维结构吸波材料具有承载和减少雷达比反射面的双重功能,是功能与结构一体化的优良微波吸收材料。
与其它吸波材料相比,它不仅具有硬度高、高温强度大、热膨胀系数小、热传导率高、耐蚀、抗氧化等特点,还具有质轻、吸收频带宽的优点。
目前认为,碳纤维作为树脂增强体加入,添加的碳纤维量达40%甚至更多,这种碳纤维复合材料对电磁波几乎是全反射,只有经过特殊处理的碳纤维才具有一定的吸波性能。
这些特殊处理方法主要有邹田春等人[3]将对称振子结构应用于吸波材料的设计中,采用粘胶基活性碳毡作为振子臂的材料,并在两臂间接以电阻。