电磁波在材料里感应产生电流,电流在材料内部传输受阻而转化为内能。随着电子设备功率密度的提高,电子器件的电磁兼容问题日趋严重,兼具屏蔽功能特性的吸波材料成为解决该问题的新趋势。
吸波材料按吸波材料的损耗机制分类:
1、电阻型损耗,此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗,即导电率越大,载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大,从而有利于电磁能转化成为热能。
2、电介质损耗,它是一类和电有关的介质损耗吸收机制,即通过介质反复化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质化过程包括:电子云位移化,性介质电矩转向化,电铁体电畴转向化以及壁位移等。
3、磁损耗,此类吸收机制是一类和铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗,此类损耗可以细化为:磁滞损耗,旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等,其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。
电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。研究证实,铁氧体吸波材料性能,它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射,能达到电磁干扰的目的。根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律,利用高磁导率铁氧体引导电磁波,通过共振,大量吸收电磁波的辐射能量,再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
吸波材料的形状:
1、尖劈形。
微波暗室采用的吸收体常做成尖劈形(金子塔形状),主要由聚氨酯泡沫型、无纺布难燃型、硅酸盐板金属膜组装型等。随着频率的降低(波长增长),吸收体长度也增加,普通尖劈形吸收体不但在工艺上难以实现,而且微波暗室有效可用空间也大为减少。
2、单层平板形。
国外早研制成的吸收体是单层平板形,后来制成的吸收体都是直接贴在金属屏蔽层上,其厚度薄、重量轻,但工作频率范围较窄。
3、双层或多层平板形。
这种吸收体可在很宽的工作频率范围内工作,且可制成任意形状。其缺点是厚度大、工艺复杂、成本较高。
4、涂层形。
在*行器表面只能用涂层型吸收材料,为展宽频率带,一般都采用复合材料的涂层。
5、结构形。
将吸收材料掺入工程塑料使其既具有吸收特性,又具有载荷能力,这是吸收材料发展的一个方向。
随着现代科学技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益。在机场、机航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此,治理电磁污染,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的课题。
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