吸波材料设计

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吸波材料的设计需要考虑三项内容:

1 频宽设计

频宽设计是由透波材料决定,透波材料构筑了吸波材料的基体,透波材料在吸波体重担负着传输电磁波通道的作用,未来拓展吸收频宽应该保持吸波体基体的连续性和传输通道网格化,透波材料的连续与贯通对拓展电磁波的吸收频率极为有利。与入射电磁波相垂直的断面尺寸以及内部传输通道的发达程度不仅对拓展频宽极为有利,也为吸收效能的提高创造了先决条件,因此在吸波体设计中应该优先注重拓展频宽的作用

2 吸收效能设计

吸波剂承担着吸收电磁波的任务,吸波剂的形状(微粒,纤维,薄片)大小及分布对吸收效能有重要影响,沿着透波通道均匀分布的导电材料能最大限度的发挥吸收效能,如果吸波的粒子或纤维占据或堵塞了电磁波的传输通道,将会引起电磁波反射,以至于电磁波不能透入到被占据处,此处以及后续的吸波剂非但不能发挥吸收电磁波的功能,反而会增大吸波体的厚度,如果导电粒子或者纤维只是缩小了电磁波的传输通道的有效截面,将会减少频率范围,因而引起吸收效能的降低

3形状或厚度设计

利用结构设计可以实现电磁波的多次反射,谐振从而增大吸收效能,也可以利用透波材料将电磁波引入具有较大空间夹层(CAH系列角锥)中,装在夹层内部的大量吸波材料可以充分的发挥吸收功能。

4组成

透波材料和吸收剂的有机搭配解决了阻抗匹配,吸收效能,和吸波体的厚度问题

 

材料 相对介电常数 电导率 介质强度
ε’r ε”r σ,υm-1 MVm-1
空气 1.0006 0 0 3
1 0 3.5×107
胶木(酚醛塑料) 5 0.05 10-14 25
3×104
1 0 5.8×107
玻璃(板) 6 0.03 10-13 30
石墨 105
云母 6 0.2 10-15 200
石(原)油 2.2 0.0002 10-14 15
纸浆 3 0.1 50
石蜡 2.1 0.0004 10-15 20
树脂玻璃 3.4
聚合泡沫 1.05
聚苯乙烯 2.7 0.0002 10-16 20
聚氯乙烯(pvc) 2.7
5 0.004
pvc(膨化) 1.1
石英 5 0.001 10-17 35
橡胶(氯丁二烯) 5 0.02 10-13 25
金红石(二氧化钛) 100 0.02
粘土 14 5×10-3
沙土 10 2×10-3
石灰石 10-2
斑岩石 7
聚苯乙烯泡沫塑料 1.03
真空 1 0 0
凡士林 2.2 0.0003
聚四氟乙烯 2.1 0.005 10-15 60
蒸馏水 80 10-4
海水 80 4~5
杉木夹板 2 0.04