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1.納米吸波材料:材料在某一個(gè)方向上的尺寸是納米數(shù)量級(jí)的材料(0.1-100nm之間)的材料稱為納米材料,它處于原子和宏觀物體之間的過度區(qū)域之內(nèi),正因?yàn)榧{米材料具有別具一格的結(jié)構(gòu),使其具有一些特殊的性質(zhì),例如量子尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等。納米吸波材料的雷達(dá)吸波性能優(yōu)異,所以國(guó)外諸多研究機(jī)構(gòu)都將其作為研究應(yīng)用的重點(diǎn)。據(jù)稱,美國(guó)某研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)研制一種稱為“超黑粉”的納米吸波材料,對(duì)雷達(dá)波的吸收率高達(dá)99%,并在B-2 隱形轟炸機(jī)上成功應(yīng)用,目前正在研究覆蓋厘米波、毫米波、紅外、可見光等波段的納米復(fù)合材料。現(xiàn)階段主要研究的納米吸波材料有納米金屬與合金吸波材料、納米鐵氧體及其復(fù)合物吸波材料、納米陶瓷吸波材料、納米石墨吸波材料、納米碳化硅吸波材料、納米導(dǎo)電高分子吸波材料等。
2.鐵氧體吸波材料:鐵氧體吸波材料的研究時(shí)間較早,應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同,可以大致分為尖晶石型鐵氧體吸波材料和六角晶系鐵氧體吸波材料兩種類型。其中尖晶石型鐵氧體造價(jià)較低、制備工藝方法較為簡(jiǎn)單、應(yīng)用歷史最久,但是尖晶石型鐵氧體的磁導(dǎo)率較低,相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率難以匹配,所以較難達(dá)到良好吸波性能。美國(guó)的洛克希德﹒馬丁公司在研制F-117A戰(zhàn)斗機(jī)時(shí),為了達(dá)到良好的雷達(dá)隱身效果,在機(jī)身表面使用了大量的鐵氧體吸波材料制成的吸波涂層。日本電氣公司對(duì)鐵氧體吸波材料進(jìn)行了改進(jìn),在6-13GHz范圍內(nèi),可以達(dá)到-10dB的吸波效果,其中在8.5-12.2GHz范圍內(nèi),可以達(dá)到-20dB的吸波效果。總厚度約為4.7mm,單位面積質(zhì)量8kg/m2。目前,國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)對(duì)鐵氧體吸波材料的研究及應(yīng)用水平比國(guó)外要低,在8-18GHz(X、Ku波段)的頻率范圍內(nèi),電磁波反射率僅能達(dá)到-10dB水平。
3.手性吸波材料:手性材料是指沒有幾何對(duì)稱性,通過平移和旋轉(zhuǎn)等手段都不能使一個(gè)物體與其鏡像完全重合的材料。早在上世紀(jì)80年代,手性吸波材料的研究逐漸成為大家關(guān)注的方向。能夠在電磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生交叉極化是其能夠吸收電磁波的重要原因之一,具有良好的雷達(dá)吸波性能。
與其他種類的吸波材料相比,具有兩個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì):
(1)可以更加容易的調(diào)整手性材料的手性參數(shù)比進(jìn)而調(diào)整材料的介電參數(shù)和磁導(dǎo)率,可以在寬頻帶上達(dá)到無反射的吸波效果;
(2)手性吸波材料具有比介電常數(shù)和磁導(dǎo)率更小的頻率敏感性,可以更為容易的實(shí)現(xiàn)寬頻帶電磁波吸收。因此手性材料在擴(kuò)展吸波頻帶和低頻波段吸波方面有很大的潛能。
相對(duì)于其他類型的吸波材料,手性吸波材料能夠在一定程度上增強(qiáng)吸波性能,展寬現(xiàn)有的吸波頻帶的優(yōu)點(diǎn),并且可以利用手性材料的手性參數(shù)的可調(diào)節(jié)性進(jìn)而制備出性能良好的雷達(dá)吸波材料。但同時(shí)它的制備工藝比較復(fù)雜,制備成本較高,限制了其應(yīng)用范圍。
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