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| 无机吸波材料的主要种类及功能介绍 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2014-09-16 10:59:43 浏览次数： |
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（中国粉体技术网/远志）随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。此外，在未来高技术、立体化战争中，武器装备随时面临着探测与反探测的严峻挑战。提高军事装备的战术技能，隐身技术已经成为未来高技术战争的重要研究课题。吸波材料是隐身技术中的关键环节，将吸波材料引入隐身技术的研究受到世界各国的高度重视。
1 铁系吸波剂
1.1 金属铁微粉
金属铁微粉吸波剂主要是通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收衰减电磁波，主要包括金属铁粉、铁合金粉、羰基铁粉等。金属铁微粉吸收剂具有较高的微波磁导率，温度稳定性好等优点，但是其抗氧化、抗酸碱能力差，介电常数大，频谱特性差，低频吸收性能较差，而且密度大。
1.2 多晶铁纤维
多晶铁纤维具有很好的磁滞损耗、涡流损耗及较强的介电损耗，并且是良好的导体，在外界电场作用下，其内部自由电子发生振荡运动，产生振荡电流，将电磁波的能量转化成热能，从而削弱电磁波。目前国内制得轴径比为20～35的多晶铁纤维，在8.5-14.6 GHz范围内反射损耗小于-10dB，在11.3 GHz处最大损耗为-21.8dB。
1.3 铁氧体
铁氧体吸波材料是研究较多也较成熟的吸波材料。它的优点是吸收效率高、涂层薄、频带宽；不足之处是相对密度大，使部件增重，以至影响部件的整体性能，高频效应也不太理想。在研制铁氧体方面日本处于世界领先地位，研制出一种由阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的双层结构高效宽频吸波涂料，可吸收1～2 GHz的雷达波，反射率为-20 dB，是目前最好的吸波吸收剂。另外，同时掺入几种不同类型的吸收介质，也会产生部分的累积效果，其吸收频带也明显增加，而且最大反射损耗也明显增加，对展宽材料的有效吸收带宽非常有利。
2 碳系吸波剂
2.1 石墨、乙炔炭黑
据报道乙炔炭黑属介电型吸收剂，由于其粒径为纳米级，不仅能吸收电磁波，还能有效抑制红外辐射；石墨在二战期间就被用来充填在飞机蒙皮的夹层中吸收雷达波，由于其密度低，也常被用来充填在蜂窝夹层结构中。导电炭黑还被用来与高分子材料复合，调节高分子复合材料的导电率，达到吸波效果，但石墨、乙炔炭黑作为高温吸收剂的缺点是高温抗氧化性差。
2.2 碳纤维
碳纤维是由有机纤维或低分子烃气体原料加热所形成的纤维状碳材料，它是不完全的石墨结晶沿纤维轴向排列的物质，其碳含量为90%以上。随碳化温度的升高，碳纤维结构由乱层结构向三维石墨结构转化，层间距减小，电导率逐步增大，易形成雷达波的强反射体，如高温处理的石墨纤维。低温处理的碳纤维，结构疏松散乱，是电磁波的吸收体，是良导电性的电损耗材料。因此，只有经过特殊处理的碳纤维才能吸收雷达波。
2.3碳纳米管
在1991年发现碳纳米管(CNTS)以来，众多研究者对它的纳米和微型器件的研究更加重视。碳纳米管作为导电物质，其特殊的物理和化学性能使得它广泛的被用作吸波材料。在用适量稀土氧化物改性，并与环氧树脂充分混和制成复合吸波材料后，碳纳米管的吸波性能可大幅提高。
3 陶瓷系吸波剂
用于高速飞行器组件上的雷达吸波材料要承受长时间高温工作的特点，而陶瓷材料具有优良的力学性能和热物理性能，特别是耐高温、强度高、蠕变低、膨胀系数小、耐腐蚀性强和化学稳定性好，同时又具有吸波功能，能满足隐身的要求，因此已被广泛用作吸收剂。陶瓷吸波材料主要代表有碳化硅吸波材料、碳化硅复合吸波材料。
3.1 碳化硅
在陶瓷吸波材料中，碳化硅是制作多波段吸波材料的主要组分，有实现轻质、薄层、宽频带和多频段吸收的可能，应用前景广阔。
3.2 碳化硅复合材料
碳化硅-碳纤维材料综合了SiC耐高温氧化和碳纤维的高强度与导电优点而成为一类新型陶瓷纤维材料，它的损耗效应综合了介电损耗和磁损耗，这是由于该纤维是以β-SiC型微晶与自由状态的x(x可以是C、N、Pe、Ni、Co、Zr单独一种或同时多种元素)成混晶状态。通过聚碳硅烷与沥青共混纺丝，然后将其硫化使之成为热不熔化体，在N2气流下以200～250℃/h的升温速度加热至1000～1200℃ ，烧结一定时间，转化为SiC-C纤维。这种纤维具有吸收雷达波的功能，经过与环氧树脂复合制成平板，衰减-10 dB的频带宽度超过10 GHz。
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