吸波材料的研究现状及其发展趋势_刘丹莉.pdf

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1、·７４·材料导报Ａ：综述篇２０１３年９月（上）第２７卷第９期吸波材料的研究现状及其发展趋势＊刘丹莉１，刘平安１，杨青松１，唐国武１，赵立英２，曾凡聪１，２（１华南理工大学材料科学与工程学院，广州５１０６４１；２佛山市康泰威新材料有限公司，佛山５２８２１６）摘要阐述了吸波材料的概念及其在民用和军事领域的重要应用。根据电磁波在介质中的传播理论，介绍了吸波材料的吸波原理；在此基础上较详细地介绍了吸波材料的分类，重点介绍了铁氧体、碳化硅纤维、导电高聚物、智能吸波材料、手性材料、纳米吸收剂等传统吸波材料和新型吸波材料的研究现状及其特点，最后展望了吸波材

2、料未来的发展趋势。关键词吸波材料吸波机理发展趋势中图分类号：ＴＭ２５文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＷａｖｅＡｂｓｏｒｂｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ１，ＬＩＵＰｉｎｇ’ａｎ１，ＹＡＮＧＱｉｎｇｓｏｎｇ１，ＴＡＮＧＧｕｏｗｕ１，ＬＩＵＤａｎｌｉ２，ＺＥＮＧＦａｎｃｏｎｇ１，２ＺＨＡＯＬｉｙｉｎｇ（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４１；２ＦｏｓｈａｎＫａｎｇｔａｉｗｅｉＡｄｖａ

3、ｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｏｓｈａｎ５２８２１６）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｉｖｉｌｉａｎａｎｄｍｉｌｉｔａｒｙａｒｅａ，ａｒｅｉｎｔｒｏ－ｄｕｃｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｏｆｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅｓｉｎｍｅｄｉａ，ａｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ－ｗａｖｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｉｎ－ｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓａｎｄｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｏｍｅｔｒ

4、ａｄｉｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｎｅｗｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂ－ｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｕｃｈａｓｆｅｒｒｉｔｅｓ，ｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅｆｉｂｅｒｓ，ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｏｌｙｍｅｒｓ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｃｈｉｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｎａｎｏ－ａｂｓｏｒｂｅｎｔ，ｅｔｃ，ａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｔｈｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｉｓｐｒｏｓｐｅｃ－ｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒ

5、ｄｓａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ，ａｂｓｏｒｂｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄ微波吸波材料（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ）又称为波在介质中的传播理论基础之上，良好的吸波材料必须具备吸波材料，是指有效吸收入射的电磁波，将电磁能转化为热两个条件：（１）电磁波一旦进入材料内部要设法做到对入射能而消耗，或使电磁波干涉相消，从而使目标的回波强度显电磁波的有效吸收或衰减，这就要考虑材料的衰减特性；（２）著减弱的一类电磁功能材料［１，２］。当电磁波入射到材料表面表层时能够最大限度地使电磁波近年来，随

6、着科学技术的发展，大量的电子设备进入日进入到材料内部，以减少电磁波的直接反射，这就要求在设常生活，电磁辐射污染日益严重。恶化的电磁环境不仅会干计材料时要充分考虑其电磁匹配特性［８－１０］。扰电子仪器、设备的正常工作，而且会影响人类的健康。军一方面从衰减特性考虑，材料的吸波机理本质上是材料事上，武器装备的国际竞争日趋激烈，由于现代探测技术和对电磁波的吸收。评价材料吸波性能的主要电磁参数有损精确制导武器的迅速发展，给武器的生存造成了极大的威耗因子（损耗角正切）、复介电常数（εｒ＝ε′－ｊε″）、复磁导率胁，因此研究武器的隐身势在必行。而吸波材料正

7、是军事隐（）等。其能量损耗可表示为：μｒ＝μ′－ｊμ″身、微波暗室、微波通讯、电磁信息泄漏防护、电磁干扰防护、ｔｇδ＝ｔｇδε″＋μ″（１）Ｅ＋ｔｇδＭ＝电磁辐射防护等国防军工与民用技术领域中的关键材料之ε′μ′一，特别是近年电磁屏蔽、隐身技术的发展，使吸波材料的研式中：ｔｇδＥ和ｔｇδＭ分别为电损耗角正切和磁损耗角正切，分究日益为人们所重视［３－７］。理想的吸波材料应当具有吸收频别表示电损耗大小和磁损耗大小；ε′和μ′分别表示吸波材料带宽、质量轻、厚度薄、物理力学性能好、使用简便等特点。在电场或磁场作用下产生极化或磁化程度的变量；ε″表示在

8、外加电场下材料的电偶极矩发生重排引起的损耗的量度；μ″１吸波材料的吸波机理表示在外加磁场下材料的磁偶极矩发生重排引起的损耗程电磁波吸波材料和吸波结构的设计原理需建立