材料前沿-隱身材料(編輯修改稿)
2024-09-11 23:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)部、怎樣才能將微波能量轉(zhuǎn)化其它能量，將其最大程度地消耗。 這兩個(gè)要求經(jīng)常是相互矛盾的，因而必須對(duì)帶寬、吸波性能、和材料厚度進(jìn)行折中。 三、雷達(dá)吸波材料 吸波涂料的電設(shè)計(jì) 三、雷達(dá)吸波材料 吸波涂料的電設(shè)計(jì) 1）阻抗匹配： 為了使電磁波的能量無(wú)反射地被材料吸收，要求材 料的特性阻抗等于傳輸線路的特性阻抗。對(duì)在自由空間傳播的電磁波而言，其歸一化阻抗等于 1。 對(duì)自由空間中平板結(jié)構(gòu)材料，其反射率 R與材料的等效阻抗 ZL關(guān)系為： 三、雷達(dá)吸波材料 吸波涂料的電設(shè)計(jì) 材料的本征阻抗： 對(duì)于電磁波下的磁導(dǎo)率 μ 和介電常數(shù) ε ，都是復(fù)數(shù)，通常以 μ r ε r表示。 真空下的本證阻抗，等于 377Ω 三、雷達(dá)吸波材料 吸波涂料的電設(shè)計(jì) 2）界面損耗 三、雷達(dá)吸波材料 吸波涂料的電設(shè)計(jì) 2）界面損耗 電磁波進(jìn)入到吸波材料中，每傳播到一個(gè)界面，持有三種主要情況。即一部分能量被界面吸收，一部分能量通過(guò)界面，傳播至下一個(gè)界面，還有一部分能量則反射回來(lái)。反射回來(lái)的部分遇到上一個(gè)界面時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生上述三種情況，不過(guò)此時(shí)的能量變小。 如此類(lèi)推下去，電磁波在吸被材料中傳播的過(guò)程，實(shí)際上是振幅不同的多個(gè)波的往返傳播，最終結(jié)果使射入吸彼材料中的電磁波的能量得到衰減，達(dá)到吸波目的。 三、雷達(dá)吸波材料 吸波涂料的電設(shè)計(jì) 3）介質(zhì)波長(zhǎng) 由于速度變慢，因而波長(zhǎng)變短，從而為 1/4波長(zhǎng)吸收奠定基礎(chǔ)。 三、雷達(dá)吸波材料 3. 吸收劑的電磁參數(shù) 介電常數(shù)和磁導(dǎo)率是表征吸收劑電磁特性的本征參數(shù)，在交變磁場(chǎng)的作用下二者分別用復(fù)數(shù)形式表示為 μ r = μ ’+ μ ” ε r = ε ’+ ε ” 衰減常數(shù)為： 三、雷達(dá)吸波材料 3. 吸收劑的電磁參數(shù) 可以看出，從介質(zhì)對(duì)電磁波吸收的角度考慮，在μ ’ 和 ε ’ 足夠大的基礎(chǔ)上， μ ” 和 ε ” 越大越好。 但是設(shè)計(jì)中還需要考慮材料阻抗的匹配，因此 μ 和 ε 的實(shí)部和虛部并非簡(jiǎn)單地越大越好，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)吸波材料的設(shè)計(jì)來(lái)確定電磁參數(shù)的最佳值。 既要考慮阻抗匹配，減少電磁波企入射界面的反 射，又要考慮加強(qiáng)對(duì)已進(jìn)入介質(zhì)的電磁波的吸收，避免電磁波被再次反射回來(lái)。 三、雷達(dá)吸波材料 4. 幾種典型的吸收劑 三、雷達(dá)吸波材料 石墨在很早以前就被用來(lái)填充在飛機(jī)蒙皮的夾層中，吸收雷達(dá)波。 美國(guó)在石墨 —樹(shù)脂復(fù)合構(gòu)料的研究方面取得了很大進(jìn)展，用納米石墨作吸收劑制成的石墨 —熱塑性復(fù)合材料和石墨環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，稱(chēng)為 “ 超黑粉 ” 納米吸被材料，不僅對(duì)雷達(dá)波的吸收率大于 99％，而且在低溫下仍保持很好的韌性。 三、雷達(dá)吸波材料 六角晶系鐵氧體 三、雷達(dá)吸波材料 六角晶系鐵氧體 三、雷達(dá)吸波材料 羰基鐵粉 三、雷達(dá)吸波材料 羰基鐵粉 三、雷達(dá)吸波材料 5. 吸收劑存在的問(wèn)題及發(fā)展方向 介電類(lèi)吸收劑： 頻率響應(yīng)特點(diǎn)差，無(wú)法滿足寬頻帶要求 發(fā)展方向： 通過(guò)微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制備良好頻率相應(yīng)特性的介電材料。 納米碳管、納米碳球、導(dǎo)電高分子、納米螺旋 三、雷達(dá)吸波材料 5. 吸收劑存在的問(wèn)題及發(fā)展方向
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