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所谓吸波材料,指能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量,从而减少电磁波的干扰的一类材料。
在工程应用上,除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外,还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
常用的三种应用于吸波材料的纳米材料如下:
1. 碳系列纳米材料。纳米石墨烯,碳纳米管等
碳纳米管表现出优良的吸波性能,同时具有质量轻、兼容性好、吸波频带宽等特点,是新一代更具发展潜力的吸波材料。
2. 铁系列纳米材料。纳米铁粉,纳米氧化铁等。
纳米金属与合金用作吸波剂主要是采取多相复合的方式,多以 Fe,Co,Ni等纳米金属与纳米合金粉体为主,其吸波性能优于单相纳米金属粉体。
3. 陶瓷系列纳米材料。如碳化硅晶须,纳米碳化硅颗粒,纳米氮化硅,等等。
碳化硅作为吸收剂已经进行了较多的研究,碳化硅不仅具有一定的吸波性能,能减弱发动机红外信号,而且具有耐高温、相对密度小、韧性好、强度大、电阻率高等优点,是国外发展很快的吸收剂之一。纳米碳化硅的吸收频带更宽,对毫米和厘米波段都有很好的吸收效果。
在日益重要的隐身和电磁兼容(EMC)技术中,电磁波吸收材料的作用和地位十分突出,迄今为止,纳米吸波材料主要有民用和军用两大方面。
在民用上,纳米吸波材料主要应用于人体防护。由于高功率雷达、通信机、微波加热等设备的应用,防止电磁辐射或泄漏、保护操作人员的身体健康是一个全新而复杂的课题,吸收材料就可达到这一目的。另外,如今的家用电器普遍存在电磁辐射问题,通过合理使用吸收材料及其元器件也可有效地加以抑制。。
在军事上主要是应用于雷达影身技术上。在飞机、导弹、坦克、舰艇、仓库等各种武器装备和军事设施上面涂复吸收材料,就可以吸收侦察电波、衰减反射信号,从而突破敌方雷达的防区,这是反雷达侦察的一种有力手段,减少武器系统遭受红外制导导弹和激光武器袭击的一种方法。
纳米吸波材料具有质量轻、频带宽和性能好等特点,应用范围广。相同材料情况下,纳米材料明显更优,能够满足时代的发展对吸波材料的要求。可以预见,纳米吸波材料将在未来于保温节能,环境保护、人体防护、军事隐身技术方面发挥巨大的作用。
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