吸波材料电磁损耗及其制备探讨

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1、化学工程与装备2008年第3期54ChemicalEngineering&Equipment2008年3月吸波材料的电磁损耗及其制备的探讨周诗文，陈文钦(海南大学儋州校区材料与化工学院，海南儋州571737)摘要：本文通过对吸波材的电磁损耗机理的探讨,揭示了影响材料吸波性能的主要电磁参数间的制约匹配关系,讨论介绍了吸波材料的设计要求及制备时应注意的一个物理条件.关键词：吸波材料；电磁损耗；制备1引言输入特征阻抗与电磁波在自由空间的波阻抗相匹材料能对所接收到的电磁波通过材料损耗、干配。即应力求使吸波材料的表层介电常数和磁导率[1]涉

2、相消和扩散三种途径来最大限度地防止电磁波在整个频率范围内与空气的都相等，使材料表层介的反射效应，使电磁能流最大限度在材料内部得到质的特性尽量接近于空气的性质。吸收和衰减，引导电磁能流在空间的传输和重新分2.2吸波性能与损耗因子配，这类材料称为吸波材料。设计制备吸波材料时材料的损耗角正切tanδ表征着材料的吸波衰需要综合考虑以上三种吸波机理。本文从吸波材料减能力，即电磁损耗性能，电磁损耗角正切越大，的电磁参数的调节及制备时应注意的问题谈谈吸材料的吸波性能就越好。制备复合吸波材料时，可波材料的设计与制备。从调节复合体系的电磁参数方面,

3、来提高材料的等2吸波材料的电磁参数与吸波性能效电磁损耗角因子。我们知道吸波材料的基本电磁特性可用电磁对复合材料的等效电磁参数的表征，可运用混损耗角正切因子tanδ、复介电常数ε（ε′，ε′′）、合定律将吸波材料的有效电磁参数与材料的组成联系起来。对于多数磁介质和电介质（物理均匀混复磁导率μ（µ′，µ′′）、电导率σ以及材料的特合）组成的多组分复合材料的电磁损耗角正切因子[2]征阻抗Z等参量来表征。其中，电磁损耗因子是度的混合定律可表为：量材料吸性能的重要参数，但它与其他电磁参量是相互影响制约的，在进行吸波材料的设计与制备时n需要综

4、合调节吸波材料的这些电磁参数，才能使吸tanδeff=∑θδitani（1）i=1波复合体系获得最佳的等效电磁参量，从而提高其吸波效能。其中，第i组元的损耗因子为tanδ，对应的i2.1吸波性能与波阻抗吸波材料的吸波性能的高低要以材料的低反体积分数为i。上式表明，复合材料等效电磁参数射损耗为前提，否则无法发挥材料的电磁损耗机是可以调整的。在吸波材料的实践设计中，可以根制。根据传输理论可知，材料表面的波阻抗与邻近据特定的要求来选择复合材料各组元的电磁参数，介质的波阻抗的接近程度不同，其反射系数和传输调整其配比，得到所要求的复合特征

5、参数，从而达系就不同，因而反射损耗与吸收损耗就不同。当波到优化的目的。阻抗相等时，电磁波能够从一介质毫无反射地全部一方面（1）式表明，当组成复合体系的各组进入另一介质。此时，材料对电磁波的反射损耗为元的体积分数确定时，所选各组元的电磁损耗因子0，电磁能流全部进入材料内部，为材料对电磁能越大，则复合体系的等效电磁损耗因子也越大。由流的最大吸收与衰减提供了实现的基础。从理论上于各组元的电磁损耗角因子的大小又是由介电常来讲，制备吸波材料时,应尽量使吸波材料表面的周诗文：吸波材料的电磁损耗及其制备的探讨55吸波材料的时，就利用了上述制备思

6、想。为协调材数ε（ε′，ε′′）、磁导率μ（µ′，µ′′）共同决料的吸波衰减特性与阻抗匹配性能之间的矛盾，在定的。从电磁损耗正切因子的定义可知，适当提高设计制备时，使复合体系内部形成非连续导电介质[3]复介电常数与复磁导率的虚部或降低其实部，可以吸波结构。即在复合材料中混合配比的导电填料提高材料的损耗因子。但并非复合材料的损耗因子含量较少或者使导电粉体间相互绝缘，这样可使材料的导电性并不连续，从整体上降低复合材料的导越大，其吸收损耗就越大。这是因为随着ε′′、µ′′电性能，以满足阻抗匹配的要求；同时，使导电损的增大，材料的特征阻抗

7、Z也会发生变化，使介质耗介质在吸波基体中形成相互独立的“孤岛”区域，间的阻抗接近程度发生变化，即阻抗的匹配性发生以提高复合材料的局部损耗特性。其“孤岛”区域变化，最终增加了反射损耗，却降低了材料的吸收中，那些大颗粒吸波剂本身具有一定的电阻，波阻损耗。因此，调节材料的电磁参数需要综合考虑反抗也较大，而且对电磁波的垂直反射面较小，所以射损耗与吸收损耗两个方面。例如,铁氧体吸收剂除了入射到孤岛颗粒中的电磁波并形成一定的电由于具有较高的磁导率，容易实现复合吸波材料的阻损耗外，其余电磁波被孤岛颗粒反射到其他孤岛波阻抗与自由空间的波阻抗相匹配

8、，而且还能通过上，其中孤岛之间的相互反射损耗以及孤岛颗粒对磁滞损耗、畴壁共振和自然共振、后效损耗等磁极多次反射波的吸收损耗能有效增加非连续导电介化机制衰减、吸收电磁波，即铁氧体的电磁损耗因质的吸波损耗。可见，非连续导电介质吸波结构是子是较大的，因此