電磁波吸收材料的應用領域與發展

費睿愷

（湖南省婁底市第一中學 417700）

電磁波吸收材料的應用領域與發展

費睿愷

（湖南省婁底市第一中學 417700）

電磁波吸收材料的作用和地位十分突出，已成為現代軍事中電子對抗的法寶和“秘密武器”，本文主要針對電磁波吸收材料的應用領域與發展進行分析。

電磁波吸收材料；應用領域；發展

隨著全球網絡技術的快速發展，所需的電磁波設備也隨之增多，隨著大規模電磁波的應用，對環境產生了一定的破壞，這被人們稱之為“電波洪水”。為了解決嚴重電磁波對環境造成的不良影響，需要重點研究電磁波吸收材料，并實現材料生產的產業化。早在20世紀30年代，美國、德國就開始研究電磁波吸收材料，我國電磁波吸收材料的研究始于20世紀70年代，目前在南京、大量等地區都設置了生產基地，取得了一定的進步。

1 電磁波吸收材料的運用

對于電磁波吸收材料的研發必須與實踐結合起來，電磁波吸收材料的運用主要體現在以下幾個方面：

（1）在電波暗室中的應用，電波暗室，是主要用于模擬開闊場，同時用于輻射無線電騷擾（EMI）和輻射敏感度（EMS）測量的密閉屏蔽室。電波暗室的對于吸收材料的需求量是非常大的。依照用途的不同可以將電波暗室分為天線測量和測試暗室兩種類型，吸收材料的應用需要滿足頻帶、承受率、極化的相關要求。

（2）仿真暗箱。電子機器是需要經常進行調節的，在被測試物四周的近區或者遠區應用電磁波可吸收材料可以有效減小電磁波對周圍環境的影響，吸收材料也要滿足頻帶、承受的等要求。

（3）機箱內材料。合理應用機箱內材料可以減輕電子電路元器件和部件近區輻射污染。

2 吸收材料的性能表征

電磁波吸收材料的作用就是將電磁波的能量轉變成熱能，再將熱能耗盡，以此達到吸收電磁波的目的。電磁波吸收材料需要滿足幾個要求，即反射功率、散射、極化、材料功率要求，還要滿足尺寸、老化特征、環保特征，并滿足相關的機械、物理及化學要求。在歷史原因的影響下，關于電磁波吸收材料的研究最早集中于軍用材料，在后來，民用材料的研究才開始得到重視，截止到目前為止，軍用電磁波吸收材料的研究也依然領先于民用材料。從整體上來看，為了滿足技術的發展需求，已經從傳統的單一性結構模式轉化為多元性結構模式，以軍用電磁波吸收材料為例，其發展方向開始轉化為復合結構與超微小結構，無論是在研究難度還是研究廣度上，都得到了有效的擴展，材料的綜合性能也得到了顯著的提升。

3 電磁波吸收材料的類型、現狀與發展

根據結構的不同可以將電磁波吸收材料劃分為平板型、角錐、蜂窩結構物和吸收膜片等類型，除了傳統等效傳輸線法外，近些年也開始應用有限差分時域法。通過此方法能夠滿足吸收性與頻帶性要求。截止到目前為止，電子波吸收材料產品的生產工藝也有了巨大的進步。目前，電磁波吸收劑的研發正進行的如火如荼，各類新型材料相繼出現，如納米技術材料、導電聚合物、多晶鐵纖維和手性材料等等，都是性能非常優異的電磁波吸收材料。關于電磁波吸收材料的研究，核心就是其他物質的添加比例，物質的添加不僅影響著材料的電性能，對于其物理性能、化學性能也有著重要的影響，因此一直都是研究中的核心機密。

除此之外，關于電磁波材料的加工，也有多種方法，國內外的加工方法也存在較大的差異，在國外通常采用的方式是先對材料進行浸泡然后再切割，但是在我國是采取相反的步驟。國外加工方法的優點是平均相同性好，可以防止變形，但是這種方法會消耗較多的吸收劑，切割后剩余的材料也無法進行二次利用，成本也相對高昂。

關于吸收材料的外形設計，也存在著一定的差異，除了常用不均勻傳輸線和幾何光學法外，還有曲線紡錘形角錐設計法，這一設計方法的研究有效改善了材料電性。此外，電磁波吸收材料除了使用傳統的聚氨脂塑料、無紡布纖維和鐵氧體以外，近些年來還研發出大量新型人工材料，如：①透明玻璃型，該種材料需要將玻璃兩面設置反射膜和導電膜，在外層涂上復保護膜，這種材料通常適宜應用在一些特殊的場合；②發泡塑料。此類材料大多是角錐材料，這種材料不僅能在形狀、尺寸的設計方面具有優勢，還可以根據具體要求在內部開洞或者添加填充物，這樣既可以減輕重量也不會影響材料的性能；③毫米波鐵氧體。此種材料常用于移動通信或者手機上，是一種永磁材料；④噪聲抑制材料。對于機箱內所產生的信號噪聲，必須要進行處理，為此，可以在電路和機箱之間設置好噪聲抑制吸收片，它可以吸收近區場波，解決磁損耗問題；⑤無紡布型材料。此種材料是由玻璃或合成纖維制作而成，無紡布具有大量不銹鋼纖維，具有無極化特性，有著絕熱和吸音性能，可以通過振動產生熱量，吸收周圍的電磁波；⑥微小孔型材料。此類材料通常是在鐵氧體使用激光打孔，依據孔的形態、尺寸等參數的變化，即可確定其等效變化。對于此種材料的研究，國外已經有了初步的研究結果，也發表了大量的文獻，與之相比，我國還處于初級研發階段，還有一些難題尚未攻克。

4 結束語

在日益重要的隱身和電磁兼容（EMC）技術中，電磁波吸收材料的作用和地位十分突出，已成為現代軍事中電子對抗的法寶和“秘密武器”，當前在我國和全世界范圍銷售的電磁波吸收材料大多來自于美、日、德、法等國。目前，我國已經形成了包括大連、南京為中心的電磁波吸收材料制造基地，相信在今后我國的電磁波吸收材料研究步伐會不斷推進，為人們創建一個環保的網絡環境。

[1]王晨，康飛宇，顧家琳.鐵鈷鎳合金粒子/石墨薄片復合材料的制備與吸波性能研究[J].無機材料學報，2010（04）.

[2]楊雪梅，王晨，李明.CNTs/Ferrite/PVDF復合材料的電磁波吸收特性[J].材料科學與工程學報，2008（02）.

[3]陳健健，郝萬軍.介電型電磁波吸收體無反射曲線的擴展與重建[J].材料開發與應用，2011（02）.

[4]于 美，劉鵬瑞，劉建華，李松梅，王 承，孫玉靜.NiFe2O4/T-ZnOw復合材料的制備及電磁波吸收性能[J].無機化學學報，2011（09）.

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