文档介绍：磁性吸波材料与应用
ic ic Wave Absorbing Materials and Applications
余声明
中国西南应用磁学研究所四川绵阳 105 信 621000 箱
摘要本文论述了磁性吸波材料的基本原理、种类、应用及其发展。
关键词磁吸性波材应发料用展
前1 言
隐身技术是一门新兴边缘科学, 涉及多个学科与技术领域, 应用十分广
泛。从各种武器装备、飞行器的隐身到现代电子信息设备的抗干扰系统都是不可
缺少的实用技术和组成部分。
就武器而言,隐身技术是通过降低电器、武器或飞行器的光、电、热可探性
而达到隐身目的的一种技术;或者说是采用多种技术措施,降低对外来信号(光、
电、磁波、红外线等)的反射, 使反射信号与它所处的背景信号难以区别, 最大
限度地减弱自身的特征信号,以达到自身隐蔽的效果。隐身技术可分为有源隐身
技术和无源隐身技术。所谓有源是利用计算机分析外来探测信号,并及时主动发
射相应的干扰信号, 以达到自身的隐蔽。而无源隐身技术是一种被动隐身技术,
它包括隐身结构技术和隐身材料技术。隐身结构技术是在尽量不影响功能的条件
下降低自身特征信号, 并设法减少雷达反射截面积, 这在军事上显得特别重要。
可见隐身结构技术和隐身材料技术是隐身技术不可分割的两部分,而隐身材料在
实现隐身中起着重要作用, 也是研究隐身技术的主要内容之一。
随着电子技术的飞速发展,电子产品特别是移动通讯、计算机、家用电器的
普及,人们生存环境遭受到电磁波严重污染,城市高层建筑的增多又引起电子环
境的恶化,如何降低电磁波干扰已成为全世界电子行业普遍关注的问题。隐身材
料也是解决电子产品抗电磁干扰的有效方法之一。
隐身材料又称之为吸波材料,其作用把外来的电磁波能量转换为热能,降低
反射波的强度,达到隐身或抗干扰的效果。按吸波材料损耗机理可分为:电阻型、
电介质型和磁介质型。为了达到最佳的隐身效果,常常把多种吸波材料结合起来,
构成复合型吸波材料,广泛用于雷达、航天、微波通讯及电子对抗、电子兼容的
吸收屏蔽等领域。
本文专门介绍磁性介质主要是铁氧体吸波材料的概貌、应用情况及其发展。
2 磁性吸波材料
吸波材料工作的基本原理
所谓吸波就是吸收电磁波, 吸波材料的工作基本原理是:
对于一般材料, 材料的介电常数ε与磁导率μ可写成以下复数形式:
∗∗
ε==εε′−−εjε′′′′;;jµµε==µµ′−−µjj;µ′′′′( 1)
式中: ε′和μ′分别为吸波材料在电场或磁场作用下产生的极化和磁化
强度的变量,而ε″为在外加磁场作用下,材料电偶矩产生重排引起损耗的度量,
μ″为在外加磁场作用下, 材料磁偶矩产生重排引起损耗的度量。对介质而言,
承担着对电磁波吸波功能的是ε″和μ″, 它们引起能量的损耗, 损耗因子为
tanδ可由下式表示:
ε′′′′µ′′′′
tantanδ==δtanttantananδδ=++δtantanδδ+==δ+
εµµεε′µ′
( 2)
可见, tan δ随ε″和μ″的增大而增大。
设计吸波材料除了尽可能提高损耗外,还要考虑另一关键因素,即波阻抗匹
配问题,使介质表面对波的反射系数( γ