Microwave absorbing materials

微波吸收材料是指能吸收微波、电磁能而反射与散射较小的材料。其基本原理是通过某种物理作用机制将微波能转化为其他形式运动的能量，并通过该运动的耗散作用而转化为热能。微波激发的一切形式的有耗运动皆可成为吸收机制，常见的机制有电感应、磁感应、电磁感应以及电磁散射等。

主要特性

1. 高吸收率：微波吸收材料在一定频率范围内具有较高的能量吸收率，可以有效地吸收电磁波，降低电磁波的辐射和干扰，提高系统的性能和效率。
2. 宽频带：微波吸收材料具有宽频带特性，可以在不同频段实现吸收，广泛应用于电子器件、通信设备、雷达系统和航空航天等领域。
3. 轻薄柔韧：微波吸收材料体积小、重量轻、柔韧性好，可以根据具体要求设计成各种形状和大小，非常适合应用于不同的器件和设备上。
4. 耐热、耐腐蚀：微波吸收材料通常采用高温高压、化学合成等工艺制造，具有很好的耐热、耐腐蚀性能，可在恶劣环境下长时间使用。

主要类型

1. 按应用分类：

   • 涂敷型微波吸收材料：以树脂型和橡胶型等高分子溶液或乳液为基料，将吸收剂按一定比例经特定工艺加入其中而制成。施工方便，成本低，适用于复杂外形物体。
   • 贴片型微波吸收材料：能实现复杂的结构设计，使用的贴片有橡胶片、陶瓷片和塑料片等，但不太适应很复杂的外形。
   • 结构型微波吸收材料：以非金属复合材料为载体加入吸收剂制成。既能减小电磁波的散射，又能承受一定载荷，比一般金属材料重量轻，有一定的强度和刚度。

2. 按工作原理分类：

   • 干涉型微波吸收材料：以电磁波的干涉为主，在中心频率点上入射电磁波和反射电磁波相位相反（相位差180°）而相互抵消。这类材料的特点是频率范围窄，可在高频情况下使用，材料可做得较薄。
   • 吸收型微波吸收材料：又分为电损型和磁损型两类。通常，电损型材料吸收高频率的效果较好；而磁损型材料吸收低频更有效。如果将两者结合起来，可以制成一种较宽频率范围的吸波材料。

主要组分与制备工艺

微波吸收材料的主要组分为吸收剂，其次为粘结剂及有关助剂。微波吸收材料的吸波性能主要取决于吸收剂及其制备工艺。吸收剂是吸收电磁波的主体基料，通过特定的工艺技术制备而成。吸收剂通常为粉状或纤维状等，如铁氧体粉、羰基铁粉、各种超微金属粉、碳化硅粉、碳化硅纤维、碳纤维、金属纤维和有机高分子聚合物等。新型吸收剂有复合铁氧体、超微金属粒子、碳化硅、有机高分子聚合物（功能高分子）纳米材料等。

应用领域

微波吸收材料在多个领域都有广泛的应用，包括：

1. 通信设备：用于防干扰和减轻电磁波辐射，提高设备性能和稳定性。
2. 电子器件：可用于电路板、电子元器件等电磁波吸收屏蔽材料，以减少电磁干扰和噪声。
3. 雷达系统和航空航天：对于雷达系统和航空航天的电磁干扰是一个关键因素，因此被广泛用于航空器、导弹、火箭等产品的电磁波隐身材料。
4. 医疗设备：不仅可以减轻人体受到的电磁波辐射，还可以用于医疗设备防电磁干扰，提高医疗设备的稳定性和可靠性。