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吸波材料

發(fā)布時間:2022-03-09 14:14:43  瀏覽次數(shù):315

所謂吸波材料,指能吸收或者大幅減弱其表面接收到的電磁波能量,從而減少電磁波的干擾的一類材料。在工程應(yīng)用上,除要求吸波材料在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率外,還要求它具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。

吸波材料 圈材 (33).jpg


介紹

1.1 隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,電磁波輻射對環(huán)境的影響日益增大。在機場、機航班因電磁波干擾無法起飛而誤點;在醫(yī)院、移動電話常會干擾各種電子診療儀器的正常工作。因此,治理電磁污染,尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料,已成為材料科學的一大課題。

1.2 電磁輻射通過熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)、累積效應(yīng)對人體造成直接和間接的傷害。研究證實,鐵氧體吸波材料性能最佳,它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點。將這種材料應(yīng)用于電子設(shè)備中可吸收泄露的電磁輻射,能達到消除電磁干擾的目的。根據(jù)電磁波在介質(zhì)中從低磁導向高磁導方向傳播的規(guī)律,利用高磁導率鐵氧體引導電磁波,通過共振,大量吸收電磁波的輻射能量,再通過耦合把電磁波的能量轉(zhuǎn)變成熱能。

1.3 吸波材料在設(shè)計時,要考慮兩個問題,1)、電磁波遭遇吸波材料表面時,盡可能完全穿過表面,減少反射;2)、在電磁波進入到吸波材料內(nèi)部時,要使電磁波的能量盡量損耗掉;

分類:

2.1按吸波材料的損耗機制分類:

1)、電阻型損耗,此類吸收機制和材料的導電率有關(guān)的電阻性損耗,即導電率越大,載流子引起的宏觀電流(包括電場變化引起的電流以及磁場變化引起的渦流)越大,從而有利于電磁能轉(zhuǎn)化成為熱能。

2)、電介質(zhì)損耗,它是一類和電極有關(guān)的介質(zhì)損耗吸收機制,即通過介質(zhì)反復極化產(chǎn)生的“摩擦”作用將電磁能轉(zhuǎn)化成熱能耗散掉。電介質(zhì)極化過程包括:電子云位移極化,極性介質(zhì)電矩轉(zhuǎn)向極化,電鐵體電疇轉(zhuǎn)向極化以及壁位移等。

3)、磁損耗,此類吸收機制是一類和鐵磁性介質(zhì)的動態(tài)磁化過程有關(guān)的磁損耗,此類損耗可以細化為:磁滯損耗,旋磁渦流、阻尼損耗以及磁后效效應(yīng)等,其主要來源是和磁滯機制相似的磁疇轉(zhuǎn)向、磁疇壁位移以及磁疇自然共振等。此外,最新的納米材料微波損耗機制是如今吸波材料分析的一大熱點。

2.2 按吸波材料的元素分類:

1)、碳系吸波材料,如:石墨烯、石墨、炭黑、碳纖維、碳納米管;

2)、鐵系吸波材料,如:鐵氧體,磁性鐵納米材料  ;

3)、陶瓷系吸波材料,如:碳化硅 ;

4)、其他類型的材料,如:導電聚合物 、手性材料 (左手材料)、等離子材料 ;



吸波片,是指能吸收投射到它表面的電磁波能量的一類材料,將這種材料應(yīng)用于電子設(shè) 備中可吸收泄露的電磁輻射,能達到消除電磁干擾的目的。在工程應(yīng)用上,除要求吸波片在 較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有高的吸收率外,還要求它具有質(zhì)量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。

微波是指頻率為 300MHz-300GHz 的電磁波,是無線電波中一個有限頻帶的簡稱,即波長在 1 米(不含 1 米)  1 毫米之間的電磁波,是分米波、厘米波、毫米波的統(tǒng)稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為 高頻電磁波。微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個特性。對于玻璃、塑料和瓷器,微波幾乎是穿越 而不被吸收。對于水和食物等就會吸收微波而使自身發(fā)熱。而對金屬類東西,則會反射微波。 我司的吸波片采用電磁共振及渦流損耗型吸波機制,損耗是指電磁波進入吸波片內(nèi)部,其能量被材料有效吸收, 轉(zhuǎn)化為熱能或其它形式能量。

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軟磁性片材料“Flexield”是由磁性材料和樹脂制成的電磁屏蔽材料。 可在廣頻帶的頻率范圍內(nèi)抑制由電子設(shè)備所發(fā)出的放射噪音。因?qū)儆谌彳浨壹庸ば詢?yōu)良的片狀產(chǎn)品,可以輕松地安裝到筆記本電腦和數(shù)字照相機、手機等便攜設(shè)備上。與鐵氧體燒結(jié)體相比,輕量且具有優(yōu)良的耐沖擊性。同時,通過添加金屬層,擴充了更為輕薄、且可在廣頻帶范圍內(nèi)抑制噪音的產(chǎn)品線。
此外,在使用了13.56MHz頻帶的RFID系統(tǒng)的讀寫器和標簽上嵌入金屬時也具有良好的效果


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