磁性吸波材料的应用!

 就其军用而言，例如铁氧体吸波材料已广泛应用于隐身技术中，具有吸收强、频带较宽及成本低的特点，但它也具有大密度、高温特性较差的缺点。目前具有实用价值的涂层型吸波材料是以铁氧体或羰基铁等磁性化合物为吸收剂、以天然橡胶或人造橡胶为基材制成的磁耗型涂料或膜层。这类材料不仅可用来抑制镜面回波、也可抑制行波、爬行波及边缘绕射回波。这类材料的吸收效果与入射波频率及涂层厚度有密切关系。以目前国内外可提供的产品为例，厚度为1.5-2mm的涂层在8-12GHz之间，在选定的两个频率上，可获得峰值吸收率达到98%-99%。在两个峰值之外，可吸收90%-97% 。另有一种薄型产品，是一种厚度0.5-1.5mm的薄膜，可在10-12GHz获得97%的吸收，当降到6GHz或升到16GHz时，吸收降到75%。涂层型吸波材料的优点是，不需改变飞机的外形就可实现RCS的减缩。
　　用磁介质吸波材料制作的微波暗室可广泛的应用于电子设备的干扰、雷达或通信设备的天线导弹、飞机和卫星等特性阻抗耦合度的测量、宇航员用背肩式天线方向图的测量、宇宙飞船安装测试和调整等；此外磁介质吸波材料在改善机载、舰载雷达设备的兼容性，使整机性能提高等方面亦有着广阔空间。
　　在各种军用装备的表面上涂覆磁介质吸波材料，则可以消除雷达对该装备的跟踪，从而使这些军用装备容易突破敌方雷达的防区，克敌制胜，既是反雷达侦察的一种有力手段，又是军用装备免遭红外和激光制导武器击毁的一种途径。此外吸波材料还可用于隐蔽着陆等机场导航设备及其它地面终端设备、舰船桅杆、甲板、潜艇的潜望镜支架或通气管道等设备。这就是隐形装备，它在海湾战争中已用于实战，而在未来的军事领域将有看更广阔和应用空间。
　　在民用方面来说，随着电信业的飞速发展，吸波材料的应用已突破了军事隐形范畴，深入到通讯抗干扰、电子信息保密、环保及人体防护等诸多领域。
　　众所周知，电子、电气设备不仅产生电磁干扰，而且对生态环境形成电磁污染。它主要来自于我们周围的各种电器设备，如彩电、手机、子母机电话、电脑、冰箱以及各种电信系统的发射台（站）等等。它对科学测量、医院、导航系统以及各种重要工程中的电子系统等的干扰危害，会造成巨大的经济损失。如果将磁介质吸波材料应用于电子设备中，即能吸收外来电磁辐射的干扰，也能吸收本身泄漏的电磁辐射，达到消除电磁干扰（电磁污染）、净化人类生存空间，避免给社会带来巨大的经济损失。
　　我们知道电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害，将吸波材料应用于家电产品比如电视、音响、电脑、游戏机、微波炉、VCD机、 手提电话等上面，可使其电磁波泄漏降到国家卫生安全限值以下（小于38微瓦／每平方厘米），确保人们身体健康。将其应用于高功率雷达、微波医疗器、微波破碎机，则能防止它们的电磁辐射泄漏，保护操作人员免受电磁辐射的伤害。
　　现代电信业的发展，使得我们的一切通讯手段都与电磁波相关；网络信息时代的到来使得电子货币，无纸化贸易成为现实；如何防止电磁波泄密、保证信息安全已成为该领域世人瞩目的焦点。吸波材料的应用则可使这些难题得到很好的解决，使我国“金桥、金卡、金关、金税”工程的实施得到更可靠的保证。
　　电动汽车工业作为当今汽车工业的发展方向，已被各大汽车制造业商提到全球经济战略议程上来。然而电动机取代内燃机虽然解决了汽车尾气的化学污染，但由于使用电动机而产生的物理污染——电磁污染也同样是人类必须解决的棘手问题。磁介质吸波材料应用则使得电子化汽车、电动汽车变得更先进、更安全、更符合环保的要求。
　　目前用于降低电磁波干扰的器件和吸波材料的产量正与日俱增，新产品也不断涌现。早在1981年日本大坂府市稻田地区首次在高层建筑物外层安装了四万块铁氧体吸波材料磁砖，大大地改善了该城市的电视收看效果。后来又在青森县立医院、东京都新办公大楼外层使用，效果也相当明显。日本自1996年对电子产品实行电磁兼容性规定以来，吸吸波材料的需求急剧增长，1996年市场销售额增长121.6％，约为45亿日元：1999年市场规模增长到65亿日元。金属与合金系列吸波材料也因吸收频带宽、工艺简单而倍受关注。日本大同特殊钢公司技术开发所近年来开发出多种电磁波吸收材料以满足市场的需要，最早是采用FeCr系列电磁不锈钢，扁平粉末与聚酯橡胶混炼轧成薄片，形成含有两相的柔软橡皮，能够吸收几百MHz的电磁波，最大衰减达到-20dB。为了满足微波通讯中波导阻抗匹配和调制放大中耦合器的需要，大同公司又研制将Fe7Cr9AI软磁金属粉末（平均粒径15μm）加入至聚氯乙烯中混合轧制成薄板，该材料可根据不同频率的需要调节合金粉末的填充率和板厚度，满足10GHz~28GHz频段的最大衰减率。接着又研制成功多种耐热薄片（称为DPR-HT，-HTY，-HTZ），由金属粉末(Fe-Si-Al)与橡胶混炼，然后轧成厚度为100~200μm的薄片，或直接液化成浆料涂在器件上专吸电磁波，使用温度可达100℃以上。电阻率高达10~108Ω.cm，由于其重量轻、柔软、吸收性好，在手机、电脑CPU、CD-R、CD-RW及数码相机的CCD电荷耦合器和LCD视频电缆线上得到广泛应用，有可观的市场前景。其它公司也不甘落后，开展吸波材料的研制和生产，TDK公司利用FeSi系列合金粉末制成名为“IR-L”的吸波材料，可满足lOMHz~10GHz高视频区的吸收。后将FeSiAl金属磁粉末与树脂混合轧制成大约lmm的板材，可获7~8dB的衰减效果。又如Tokin公司开发一种电磁波吸收片，是利用几个微米的FeSiAl合金薄片与有机溶剂混合后涂在聚合物薄膜上形成吸收片，据称可吸收300MHz~3GHz的辐射。这些薄型吸收材料主要是对那些器设备已采用抗EMI对策，但辐射仍不完全达标的情况下，使用效果特别明显。这种薄型吸收片的张贴，可削减辐射3~5dB。而吸波结构复合材料不但有良好的吸波性，而且刚性好、耐湿、耐高温，现在吸波结构复合材料开始用于产生大震动的机械地基装置及船舶、车辆传动设备上以降低震动噪声，是良好的吸声材料。
　　可见吸波材料在电子产品抗干扰方面有着广泛的应用前景和广阔的市场。
磁性吸波材料的发展前景
　　据研究，本世纪的高科技产业最被看好的有三种：生物技术、电子信息产业及材料科学。当今是电子信息产业的时代，然而过短的产品生命周期，高额的技术开发投入，使得这一领域里的竞争已进入白热化；而生物技术尚处于起步阶段；电磁波吸波材料技术作为材料科学的分支，其应用的广泛性及与其电子信息产业的紧密相关性将使之成为崛起的新兴产业。材料是技术进步的基础，新材料技术是现代技术革命基础，是人类进步的重要里程碑，如钢铁材料的开发利用带动了第一次产业革命，硅半导体材料的发明推动了电子、计算机、信息技 术的产业发展，磁介质吸波材料的发明必将带动下一次产业革命的到来。
　　随着现代科技突飞猛进的发展,吸波复合材料无论在制备技术方面还是在性能及应用方面都有了大幅度的提高，正朝着复合化、智能化方向飞速发展。
复合化
　　根据目前吸波材料的发展现状，一种类型的材料很难满足日益提高的隐身技术所提出的薄、宽、轻、强的综合要求，因此需要根据具体要求将不同种类的粉体进行各种形式的复合以获得最佳吸波性能。如铁磁性Mn-Zn，Ni-Zn铁氧体与铁电性BaTiO3复合，能够极大地提高吸波性能，也可采用有机-无机纳米复合技术，这种方法能够很方便地调节复合物的电磁参数以达到阻抗匹配的要求，而且可以大大减轻质量。