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(fā)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(xiàn)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(fā)展進行分析。

電磁波吸收材料；應用領域；發(fā)展

隨著全球網絡技術的快速發(fā)展，所需的電磁波設備也隨之增多，隨著大規(guī)模電磁波的應用，對環(huán)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(huán)境造成的不良影響，需要重點研究電磁波吸收材料，并實現(xiàn)材料生產的產業(yè)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(qū)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(fā)必須與實踐結合起來，電磁波吸收材料的運用主要體現(xiàn)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(jié)的，在被測試物四周的近區(qū)或者遠區(qū)應用電磁波可吸收材料可以有效減小電磁波對周圍環(huán)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(qū)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(huán)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(fā)展需求，已經從傳統(tǒng)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(fā)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(xiàn)狀與發(fā)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(tǒng)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(fā)正進行的如火如荼，各類新型材料相繼出現(xiàn)，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(yōu)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(yōu)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(tǒng)的聚氨脂塑料、無紡布纖維和鐵氧體以外，近些年來還研發(fā)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(fā)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(yōu)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(qū)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(tài)、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(fā)表了大量的文獻，與之相比，我國還處于初級研發(fā)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(xiàn)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(chuàng)建一個環(huán)保的網絡環(huán)境。

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2016-7-10