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一般来说,根据吸收剂的不同,吸波涂料可以哪几类?

2023-02-07 09:25:39

  一般来说,根据吸收剂的不同,吸收涂层可以分为以下几类:
  1.铁氧体吸收涂层
  铁氧体吸波涂层由于价格低廉,即使在低频和厚度较薄的情况下也具有良好的吸波性能。它可以在米波到厘米波范围内将反射能量衰减17 ~ 20 DDB,从50年代开始得到广泛应用。根据显微结构的不同,铁氧体可分为三种类型:六方铁氧体、尖晶石铁氧体和稀土石榴石铁氧体。尖晶石铁氧体是应用广泛的吸波材料。由于其介电常数ε′和磁导率μ′较低,用纯铁氧体很难满足高性能雷达吸波材料的要求。然而,通过将铁氧体粉末分散在非磁性材料中制成的复合铁氧体的电磁参数可以通过铁氧体粉末的粒度、铁氧体粉末和非磁性材料的混合比以及铁氧体的成分来控制。目前已经开发并广泛应用的铁氧体有镍锌、锂锌、镍镁锌、锰锌、锂镉、镍镉、钴镍锌、镁铜锌等。
  2.羰基铁吸收涂层
  羰基铁吸收剂是目前常用的雷达波吸收剂之一。它是一种典型的磁损耗吸收材料,磁损耗角约为40°。用聚合物粘结剂复合的吸波涂层具有吸波能力强、使用方便的优点。但由于羰基铁吸收剂的比例较大,涂层中的体积占空比一般大于40%,导致这类吸波涂层存在面密度高的缺点。这种吸波涂层采用多晶铁纤维,以羰基铁单丝为吸收剂,可以在很宽的频带内达到很高的吸收率。这种吸收剂的体积占空比为25%,因此重量可减轻40% ~ 60%。

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  3.金属超细粉或金属氧化物磁性超细粉吸波涂层
  这种吸波涂层一般由金属超细粉或金属氧化物磁性超细粉和聚合物粘结剂组成。由于细化了金属超细粉或金属氧化物磁性超细粉作为吸收剂,其组成颗粒中的原子数大大减少,磁、电、光等物理性质发生了质的变化,产生了更大的磁损耗。这种吸波涂层的电磁参数可以通过调节粉末的粒度、含量和混合比来调节,从而达到理想的吸波效果。
  4.陶瓷吸收涂层
  作为陶瓷吸波涂层的吸收剂,主要有碳化硅、铝硼硅酸盐等。与铁氧体、复合金属粉末等吸收剂相比,密度更低,吸收性能更好,还能有效削弱红外辐射信号的特性。其中,碳化硅是制作多波段吸波涂层的主要成分,有可能实现轻量化、薄层化、宽带化和多波段化,具有巨大的应用前景。碳化硅的粒度和热处理时间对其微波吸收性能有很大影响。在不同的处理温度和时间条件下,碳化硅的电阻率从100到104ω·cm不等。通过控制工艺参数,可以控制微结构和电磁参数,获得理想的微波吸收效果。
  5.纳米吸收涂层
  纳米材料是指特征尺寸在纳米量级(1 ~ 100纳米)的材料。其独特的结构使其具有量子尺寸效应、宏观量子隧穿效应、小尺寸和界面效应。在细化过程中,金属、金属氧化物和一些非金属材料的纳米超细粉体表面的原子越来越多,增加了纳米材料的活性。在电磁场的辐射下,原子和电子的运动加剧,促进磁化和电磁。由于纳米材料具有频带宽、兼容性好、面密度低、涂层薄等特点,美国、俄罗斯、法国、德国、日本等国家都在研究和探索纳米材料作为新一代隐身材料。
  6.放射性同位素吸收涂层
  放射性同位素(如Po-210、Cm-242、Sr-90)产生的等离子体是一种有效的电磁波吸收介质。等离子体中的自由电子在入射电磁波的电场作用下,会产生频率等于电磁波载波频率的受迫振荡。在振荡过程中,运动的电子与中性分子、原子和离子发生碰撞,增加了这些粒子的动能,从而将电磁场的能量转化为介质的热量。放射性同位素吸收涂层很薄很轻,具有吸收带宽、耐久性好、高速气动力等优点。此外,放射性同位素吸波涂层还具有吸收红外辐射、声波等功能,是一种理想的多功能吸波涂层。
  7.导电聚合物吸收涂层
  这类吸波涂层利用某些聚合物共轭π电子的线性或平面构型,以及聚合物电荷转移到配合物的效应,来设计聚合物的导电结构,实现阻抗匹配和电磁损耗。它以具有喷涂功能的聚合物为基体,以具有优异雷达波吸收特性的氰酸酯晶须和导电聚合物聚苯胺的复合物为吸收剂。其涂层具有易维护、吸收带宽、涂层薄、质量好等优点。然而,用于这类吸波涂层的导电聚合物的合成研究才刚刚开始,这是高分子材料的一个新的研究领域,需要深入的理论和实验研究。
  8.视黄醛席夫碱盐吸收涂层
  视黄基席夫碱盐是一种具有碳氮双键结构的有机聚合物,具有很强的极性。当雷达波被这种盐吸收后,能量可以迅速转化为热能而消散。某一类盐可以吸收某一波长的雷达波,通过不同盐的组合,可以实现更宽波段的电磁波吸收。
  9.手性吸收涂层
  手性吸波涂层是一种新型的吸波涂层。许多研究结果表明,手性材料可以降低入射电磁波的反射,吸收电磁波。与其他吸波涂层相比,手性吸波涂层有以下两个优点:一是调节手性参数比调节介电常数和磁导率更容易,大多数吸波材料的介电常数和磁导率难以满足宽带低反射的要求;二,手征材料的频率灵敏度比介电常数和磁导率小,容易展宽频带。手性材料具有吸收频率高、吸收带宽宽的特点。但是,由于手性吸波涂层的研究还处于起步阶段,在实际应用中还存在许多问题(如成本高等)有待解决。
  10.掺杂高损耗材料的吸收涂层
  这种吸波涂层由导电纤维、高损耗材料(如炭黑、陶瓷和粘土)和树脂组成。其中导电纤维长度是雷达波长的一半,且涂层的厚度优选是雷达波长的1/4的奇数倍。
  11.稀土元素吸收涂层
  稀土元素吸波涂层是一种以稀土磁性材料为吸收剂的新型吸波涂层。此外,稀土元素常作为添加剂添加到其他吸波涂层中,以调节吸波涂层的电磁参数。

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