吸波材料的研究进展

不管是军事用途还是民间用途,吸波材料都扮演着极其重要的角色,能够有效的躲避敌人的雷达探测,从而做到杀敌于无形,在日常生活中,能够有效减少或躲避电磁波对人体或者重要仪器的破坏。吸波材料按照成分分类可分为传统型磁性金属基吸波材料、新型碳基吸波材料、金属硫化物基吸波材料、金属氧化物基吸波材料、MOFs基吸波材料、LDHs基吸波材料、导电聚合物基吸波材料等。综述了吸波材料的最新研究进展,介绍了吸波材料的吸波机理和吸波性能的电磁参数。     

雷达吸波结构机理分析及电磁设计方法研究

系统地进行了单向和多向碳纤维层板，多向有耗SiC铺层板，加入吸收剂的纺织纤维雷达反射特性，电磁参数预测方法的研究，完成了预测软件，理论计算结果与实验验证吻合较好；独立开发出了浸渍吸收剂蜂窝板的反射系数和等效电磁参数预测的关键技术，包括研究加入有耗介质的蜂窝结构散射电场的计算和电磁参数预测，完成了预测软件，将遗传算法用于宽频带多层吸波材料的优化设计和电路模拟吸波材料的设计方案探索，进行了吸波结构异波板的机理分析和电磁设计，吸收表面波涂层材料的研究，提出了涂层中表面波的吸波机理分析和设计方法。     

吸波材料的物理机制及其设计

吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料,其机理本质上是电磁波与物质相互作用,入射的电磁波通过介质最大限度地转变成熟能或其他形式的能。评价吸波效能的主要参数是损耗因子、复介电常数、复磁导率。作者用简单的等效电路分析了材料吸波机制,阐明了这些参数的物理意义,定性地给出了吸波材料的设计方向。分析结果表明：吸波材料的电磁损耗机制分为3种类型,即电阻损耗型、介电损耗型和磁损耗型;设计吸波材料时要综合考虑损耗吸收和波阻匹配2种因素;多元复合尤其是纳米无机物与有机聚合物复合,将3种损耗有效结合,并尽可能阻抗匹配,这是实现轻质、强吸收、宽频、微波红外隐身兼容且综合性能好的吸波材料的有效途径;研究材料的吸波特性还必须从微观层次上用量子理论分析材料对电磁波的基本吸收过程。     

聚吡咯吸波材料的研究进展

电子通讯科技的快速发展使得电磁波无处不在,电磁污染问题日突出,防电磁辐射的吸波材料越来越受到人们的重视。聚吡咯是一种典型的导电损耗型吸波材料,在受到外界磁场感应时,导体产生感应电流,感应电场产生与外界磁场方向相反的感应磁场,达到对电磁波的吸收和屏蔽。介绍了聚吡咯(PPy)的结构及评价吸波材料吸波性能的参数,总结了近几年聚吡咯(PPy)吸波材料的研究现状,并对发展前景进行了展望。     

雷达吸波材料的现状与展望

雷达吸波材料是隐身技术的关键材料,雷达吸波材料的研究越来越受到世界各国的高度重视。本文介绍了雷达吸波材料的定义、工作原理与实际要求。对超微磁性金属粉、磁性纤维、六方铁氧体、导电聚合物、手性材料、智能材料等主要的雷达吸波材料体系的研究现状进行了评述。最后展望了雷达吸波材料的发展趋势     

HDPE/iPP/CB吸波复合材料的导电性能和力学性能研究

利用碳黑（CB）在多相聚合物体系各相中的选择性富集现象，制备出了HDPE／iPP／CB二元聚合物基单层吸波复合材料，使导电相（CB富集相HDPE）为吸波相，有效吸收电磁波能量；非导电相iPP为透波相，作为电磁波进入复合材料的通道．导电性能测试表明，所制备的复合材料中具有明显的渗流现象和二次渗流现象，材料中吸波相和非吸波相并存；力学性能测试表明，适量的CB将增强树脂基体的力学性能，而过量的CB使材料的力学性能下降．分析认为，利用CB在多元聚合物中的选择性富集来制备单层吸波复合材料是一种可行的方法．     

雷达吸波材料的现状与展望

雷达吸波材料是隐身技术的关键材料,雷达吸波材料的研究越来越受到世界各国５的高度重视。本文介绍了雷达吸波材料的定义、工作原理与实际要求。对超微磁性金属粉、磁性纤维、六方铁氧体、导电聚合物、手性材料、智能材料等主要的雷达吸波材料体系的研究现状进行了评述。最后展望了雷达吸波材料的发展趋势。     

单涂层吸波材料设计原则

通过对单涂层吸波材料内电磁波传输损耗机理的细致研究,提出了单涂层吸波材料优化设计的两项原则。可以按照这两项原则依吸波材料应用背景提出的实际吸波性能的要求,找出相应的电磁配比参数,以此来指导材料的研制和设计实用的涂层材料。最后,按这两项设计原则得到了一个有重要意义的推论,即涂层对入射波无反射回波时,涂层材料电磁参量取值所遵循的规律。     

形貌对羰基铁/Fe-Si-Cr复合材料吸波性能的影响

为有效提升吸波材料的电磁吸收强度和有效吸收带宽,采用球磨法对球状Fe-Si-Cr进行扁平化处理,通过机械共混法将不同形貌Fe-Si-Cr和羰基铁粉(Carbonyl iron powder, CIP)复合,研究不同质量比对复合材料电磁参数和微波吸收性能的影响。实验结果表明,大长径比可以提高材料的介电常数和磁导率,并使反射率峰值向低频移动。片状Fe-Si-Cr和CIP的低频吸波性能优于球形粒子。实验制备的复合材料中,样品I的最大反射损耗为-45.92 dB,有效吸收带宽为1.5 GHz。样品L的最大反射损耗为-22.11 dB,有效吸收带宽大于6.2 GHz。吸波剂的形貌对材料的电磁吸收性能有显著影响。将不同形貌的CIP和Fe-Si-Cr按不同配比复合后,可以得到不同频率下性能优良的吸波体。利用阻抗匹配函数可以从理论上预测出反射损耗峰值对应的吸波剂厚度和频率。双层吸波材料相比于单层吸波材料,其有效吸收带宽更大,可以通过改变匹配层、吸收层的厚度来获得不同频率下吸波性能优良的吸波体,更易满足新型吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求。     

实现轻、薄、宽涂层吸波材料的技术途径

现代军事装备迫切要求研制轻、薄、宽的涂层雷达吸波材料,这是极为困难的事情.文章采用全貌分析方法研究薄层、宽带吸波材料需求的电磁参数分布集,利用网格图分析了吸波材料在相应频率下的电磁参数:εr,iε,μr,iμ与材料的厚度、反射率衰减的dB值之间的关系.通过分析不同频段下的电磁参数分布集,指出研制轻、薄、宽涂层吸波材料的技术途径是按各频段要求提高相应的磁损耗参数μi,而且是唯一的途径.     

石墨烯基复合材料的吸波性能研究

石墨烯以其独特的结构和优异的性能而广泛应用于物理、化学及材料学等领域。石墨烯具有比表面积大、密度低、导电性好、耐高温和抗氧化能力强等特点,将其应用于吸波领域,即可增强材料的吸波性能,又可降低材料的密度,从而有望获得轻质高效的吸波材料。本文主要论述了近年来我们课题组将石墨烯基复合材料应用于吸波领域的研究。     

应用微波衰减法测量织物的回潮率

本文就含水织物对微波的吸收机理进行了原理分析,应用微波透射衰减法测量了织物的回潮率。实验结果表明,各种织物对微波的吸收具有一定的规律性,它对进一步设计新的测量仪器的研究具有参考价值。     

吸波材料的计算机辅助设计

本文根据电磁波传输理论，借助计算机，对电阴损耗型、介电损耗型和磁损耗型吸波材料进行了辅助设计．获得了若干有用的结果．本设计方法可以指导实验工作者选择具体的材料及厚度组合，以提高材料的吸波性能．     

溶胶-凝胶法制备 Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米材料特性的研究

利用溶胶．凝聚法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉末材料,烧结温度范围600℃-950℃。对材料的结构、红外、磁学和微波吸收特性进行了研究。材料的XRD图谱和原子力显微镜形貌观察表明,材料在纳米尺度范围之内。在500cm-1--600cm-1波数范围内,材料具有明显的红外吸收特性。材料的晶粒尺寸随着烧结温度的提高而增加,且较高温度烧结的材料具有相对低的矫顽力和饱和磁场。利用反射衰减实验研究材料在6GHz--10GHz波段范围的吸波特性,结果表明,0．33mm厚度的样品在常温下的反射衰减达到1．8dBm。     

导电金属有机框架在热电材料领域的研究进展

金属有机框架（MOFs）是一种高度有序的晶体多孔固体材料,通过一系列实验设计策略,可构建高电导率的MOFs,其是极具潜力的热电材料. 从导电MOFs的结构、导电机制及其热电应用几个方面阐述导电MOFs在热电材料领域的研究进展,同时总结其在热电材料领域面临的挑战和发展方向,为新型MOFs基热电材料的开发提供参考.     

Microwave Absorption Properties of the Carbonyl Iron/EPDM Radar Absorbing Materials

Employing carbonyl iron powder and Ethylene-Propylene-Diene Monomer(EPDM)as the absorbent and matrix,rubber radar absorbing materials(RAM)were prepared.Effects of the carbonyl iron volume fraction and the thickness of the RAM on the microwave absorption properties in the frequency range of 2.6-18GHz were studied,and a mathematical analysis was made using the electromagnetic theory. The experimental results indicate that the minimum reflectivity of the radar absorbing materials continuously decreases with the increase of the carbonyl iron volume fraction,and the absorption peak also moves towards the low frequency for the same thickness of the RAM.The minimum reflectivity of the 3.0 mm RAM is -21.7dB at 3.5 GHz when the volume fraction of carbonyl iron is 45%.The reflectivity of the RAM is not in direct proportional to the thickness of the RAM,when the RAM has the same volume fraction of the carbonyl iron.The reflectivity of the RAM presents a regular trend at a given carbonyl iron volume fraction in the frequency range of 2.6-18 GHz.With the increase of the thickness,the maximum absorption peak moves towards low frequency band,the minimum reflectivity firstly decreases and then increases,and the absorption bandwidth for reflectivity<-10 dB firstly increases and then decreases.The microwave absorption properties of the RAM are determined by the thickness and the composition of the radar absorbing materials. Theoretical analysis indicates that the reflectivity of the RAM is determined by the matching degree of the air’s characteristic impedance and the input impedance.     

吸波材料设计中的全貌分析方法

多棱凸面体外形（如F－117）能达到低频（L，S波段）隐形要求，但如同等离子体隐形技术那样都存在强散射方向，难以对抗高精度时，空平台上的地，空一体化多基探测，微波吸波材料和合理形结合是最好的微波隐形选择，但难点是低频－薄层吸波材料难以实现。为此，提出了实现低频－薄层吸波材料的新途径，全貌分析研究方法是以系统论的观点和数字方法表述需求吸波材料有关参量的相互关系，并系统地指出传统设计方法的局限性和所导致的错误观念。     

含磁性金属纤维的多层雷达吸波材料的设计

提出了一种设计多层雷达吸波材料的方法。在使用普通的损耗材料进行设计时,很难在低频段获得较低的反射率。磁性金属纤维在低频段比普通损耗材料具有更大的磁导率,此前还没有包含磁性金属纤维的吸波材料的设计。文中的设计将磁性纤维作为一层,其他层由普通的损耗材料构成,利用设计的一个程序对这几层材料的参数和厚度进行了优化,该程序利用了改性的遗传算法。得到的结果显示出反射率在低频段有了明显的改善(-8 dB对比普通设计的-3 dB)。此设计提供了一种获得优良吸波材料的方法。     

Regulation mechanism of EM parameters in natural ferrite and its application in microwave absorbing materials

1 Introduction Microwave absorbing materials (MAM) refer to a kind of materials that can be used to absorb the emitted electromagnetic (EM) energy and to minimize the wave reflected in the direction of an energy radar receiver. When the EM wave incidents into MAM, it is readily absorbed, attenuated, and changed into heat or other energy. MAM are functional materials that possess special performance for absorbing EM wave. Along with the advancement in radar and microwave technologies, MA…     

质子酸掺杂聚苯胺的电磁参数及吸波性能研究

探讨不同质子酸掺杂对聚苯胺结构、电磁参数及吸波性能的影响．采用化学氧化法将HCl,H2SO4,DBSA（十二烷基苯磺酸）,TSA（甲基苯磺酸）,SSA（磺基水杨酸）分别制备了二次掺杂聚苯胺．通过FTIR,Uv—Vis、四探针法、四态四端口测试系统分析了掺杂聚苯胺光谱特性、电导率、电磁参数及吸波性能．结果表明,质子酸掺杂聚苯胺的光谱特征吸收峰发生了不同程度的红移,电导率在0．12～0．79S／cm范围,属有机半导体材料．质子酸掺杂聚苯胺的微波吸收主要以介电损耗为主,在9．3GHz的最大微波吸收达到-5dB．