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吸波材料国内外研究现状

是指通过适宜的边界条件使入射电磁波在吸波材料表而的反射系数小，让更多的电磁波进入材料内部，通过损耗的形式吸收。吸收特性是指进入内部的电磁波追过介电损耗，·f11磁损耗的形式，快进、大登的吸收电磁波。研究发现，提商介质的电导序，增大极化捍：掠”和磁化”胚擦＇，问时满足波阻抗条件，是提窝吸波性能的基本途径。然而，对千大部分单一组元材料而言，阻抗匹配和强吸收是存在矛盾的。提窝材料的介电常数是增加介质损耗、实现强吸收的项要方法，但是反射系数很大，不满足波阻抗匹配。因此一股采用复合材料的形式，将吸收剂加入到其他介质中，满足较小的反射恬况下具有较大的吸收性能．

吸波材料目前存在很多种分法，但主要有以下三类：

(1)按损耗机理可分为电介质型、电阻型和磁介质型。电介质型吸波材料（如饮酸钡），是利用介质的界面极化或者电子极化来吸收电磁波，具有商的介电常数和损耗角。电阻型，如SiC、石翌等，电磁能主要衰减在电阻上。磁介质型（如铁氧体、超细金屈粉末等）是利用铁磁共振吸收机理，以磁滞损耗、涡流损耗等形式吸收电磁波，具有商的磁损耗止切角。

(2)按吸波原理可分为吸波型和干涉型。吸波型主要是靠材料本身对电磁波的损耗吸收，而干涉型是利用吸波材料表层和底层两列反射波由于振幅相等、相位相反，产生干涉抵悄．

(3)按成型工艺利承载能力又可分为涂叨型和结构型。涂覆型是将金屈粉末、合金粉末、铁氧休等吸波剂与粘结剂沮合在一起，烘后喷涂在物体表而．由千工艺简单、仗用方使，并且可以多层复合，因而收到·l·泛的防用。结构型具有承载和吸波的双重功能，其结构形式也多样，如蜂窝、波纹等。

吸波材料的吸波性能主要取决十吸波剂的拉耗吸收熊力，因此国内外对吸收剂的研究也很广泛。目前主要的吸收剂有一下几关：（1)铁织休吸收剂。铁氧休吸波材料是研究较早也比较成熟的一类磁介质吸波材料，种类主要有石榴型、尖品型和磁铅型，其吸收机理是自然共振和畴堡共振。铁笨休吸收剂在无外加磁场的作用下，电磁波的角频率和晶休的磁性各向异性场决定的本征角频字相等时产生进步共保，从而吸收大姓的电磁波(6?］。实验研究表明，六角晶系的磁铅型吸波材料由千具有片状结构租比较商的滋

性各向异性场，所以具有较面的自然共振频率，从而吸波性胧较好。由千铁氧体具有很窝的电阻序，可以减小趋肤效l对、提窝材料的利用if.,在商频时具有较窝的磁导平，有利千波阻抗匹配，从而提窝吸波性能。它具有频带宽、吸收强、成木低等优点。然而铁氧休作为吸波材料却存在比重大、温度稳定性差等问题。(2)金屈微粉吸收剂。金屈

超微粉在磁、电、光以及火化而积、烙点、热传导性等方面具有许多奇特的性能，一股

来说，粒子细化将导致表而原子的比例个数快速上升。例如，当粒子半径为100nm时表而原子百分比只fj2%，但是当粒子半径减小到10nm时，上升到20%．而粒径为5nm时，增加到40%。这是巾于一方而波函数的尾端效应引起表而和内部原子的能带结构不问，导致表面能急剧增加和能带结内的改变，另一方面，粒子半径小千导电电子平均自由程、超导电子对的平均寿命距离时，粒子尺寸与畴壁的屏度具有同样数昼级，因粒子中原子数目戚小，也会改变其能带结构。这些都将引起电、磁、执等物理性能的改变．超微粉具有一定的吸收电磁波的能力，特别是在商频范围内具有良好伯衰减电磁波的性能[JS。金屈磁性材料一般都具有较商的饱和磁化强度，目前常用的金屈微粉吸收剂主要有Ni、Fe、Co及其合金系列。(3)其他吸波材料．如纳米吸收剂．

相关理论基础

1磁性材料基本知识

具有铁磁性或亚铁磁性的材料称为磁性材料。材料的磁性来沥千材料中的原子磁矩的宏观反应。院子磁矩主要来自原子中时电子，电子因其轨道运动和自旋效应而具有轨道磁矩和自旋磁矩，所以原子磁矩主要米沥于电子自旋磁矩和电子轨道磁矩（原子核磁矩很小，一般不计）[9)。院子磁矩的大小取决千原子的总角扭子数J。当电子埴涡壳层以后，各个电子的自旋运动和轨道运动的取向占据了所有可能的方向，并且总体是对称性分布导致角动fi!:相互抵泊，因此总角动贲为零。相应的预子磁矩为零，不显陛性。对

于Fe、凡、Co等铁族过渡住元素的院子磁矩由未涡壳层的3d电子贡献的，而稀土元素

的磁性则来沥千未沽究层的4f电子。由几种金民组成合金时，啵性合金，大部分为无序固溶体、有限固溶休和削隙固溶休，少数有序固溶体e相当多的金屈间化合物．

形成宜换固济休时，磁性组元间存在同种原子对租异种原子对两种不同的交换作用，和非磁性组