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热门关键词:吸波材料 | 隔磁片

一文阐述吸波材料怎么实现对电磁波的低反射、高吸收?

作者:管理员 人气:次 发表时间:2020-08-28 10:59:43

吸波材料的含义是指能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量,从而减少电磁波的干扰的一类材料。吸波材料吸收电磁波的条件有两个,一是当电磁波入射到材料上时,它能进入材料内部(匹配特性);二是进入材料内部的电磁波能迅速地衰减掉(衰减特性);实现第一个条件的方法是通过采取特殊的边界条件等来达到;而第二个条件则要求材料具有很高的电磁损耗。电磁波入射到吸波材料上时,电磁能量被材料吸收,使得入射的电磁能转化其他形式的能量(主要是热能)而损耗掉。
吸波材料对电磁波的屏蔽从机制上来讲主要依靠屏蔽体的反射和吸收。吸波材料是一种能够将大部分电磁能吸收,而反射很少的新型电磁吸波材料。它能将电磁波吸收并转化成热能消耗掉,从而实现电磁屏蔽的目的,主要用于高精密的电了仪器设备,因为在这类设备中,如果壳体内壁的反射太强,反射回的电磁波会对仪器设备本身造成干扰,从而影响设备的工作。
吸波材料
吸波材料的研究主要是两个方向:低反射、高吸收。低反射、高吸收电磁吸波材料的设计主要集中在两个问题上,一个是吸波材料的选择;另一个在于设计方式。设计吸波材料的关键因素之一是提高材料的电磁损耗,使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量,从而电磁波在介质中被尽可能地吸收。
吸波材料对电磁波的损耗的机制可分为三类:
1、与材料电导率有关的电阻型损耗,电导率越大,越有利于电磁能转变为热能;
2、是与电极化有关的介电损耗(反复极化的“摩擦”作用);
3、是与动态磁化过程有关的磁损耗(反复磁化的“摩擦”作用)。
设计吸波材料时需要综合考虑以上多种损耗,设计吸波材料除了要尽可能提高损耗外,还要考虑另一关键因素即波阻抗匹配问题。同时要满足阻抗匹配条件,对单一组元吸收介质,阻抗匹配和强吸收很难同时满足,只有将多元材料复合,使电磁参数可调,才能在尽可能满足条件下提高材料吸收损耗能力。一些纳米材料由于具有特殊电、磁、光性能和单畴结构,吸收性能远高于常规材料,有些纳米物质则还具有微波红外吸收兼容和吸收频带加宽的特性,因此选择纳米与聚合物进行多元复合设计并利用他们的优良性能及协同效应制造出的吸波材料性能更好。