电磁屏蔽与吸波材料的研究应用进展.doc

电磁屏蔽与吸波材料研究进展摘要：阐述了研究电磁屏蔽材料和吸波材料重要性,分析了电磁屏蔽与吸波材料工作原理,综述了电磁屏蔽材料与吸波材料国内外研究进展与应用。核心词：电磁屏蔽材料、吸波材料1引言 随着科学技术和电子工业发展,各种电子设备应用日益增多,电磁波辐射已经成为一种新社会公害。电磁波辐射导致电磁干扰不但会影响各种电子设备正常运转,并且对身体健康也有危害。特别是塑料制品对老式金属材料代替，电磁屏蔽技术就显得尤为重要了。据预计,全世界电子电气设备由于电磁干扰发生故障,每年导致经济损失高达几亿美元。科学研究证明,人长期处在电磁波辐射环境中将严重损害身心健康。当前广播电视发射塔强电磁波辐射，都市电工、医疗射频设备附近电磁辐射污染,移动电话电磁波辐射等已经引起人们广泛关注。因而,世界上某些发达国家先后制定了电磁辐射原则和规定,如美国联邦通讯委员会制定了抗电磁干扰法规（FCC法）和“Tempest”技术原则,其中“FCC”规定不不大于1000HZ电子装置规定屏蔽保护,并持EMI/ RFI合格证才容许投放市场；国内在八十年代相继制定了环境电磁波卫生原则和电磁辐射防护规定等有关法规；国际无线电抗干扰特别委员会（CISPR）也制定了抗电磁干扰CISPR国际原则,供各国参照执行。此外,当代高科技战争中新型电子对抗技术,其核心之一是释放宽频率和波长强电磁波来破坏对方军事设施中电子装备遥测、遥感和遥控等功能,使对方军事设施处在失控状态，达到突袭目。 吸波材料在军事隐身技术中有着广泛应用,特别是美国U-2高空侦察机、B-2隐形轰炸机以及F-117和F-22隐形战斗机浮现,更是代表了吸波材料实际应用中巨大成就。 由于电磁屏蔽与吸波材料在社会生活和国防建设中重要作用，因而电磁屏蔽与吸波材料研究开发成为人们日益关注重要课题。2电磁屏蔽和吸波材料原理 电磁屏蔽是指应用屏蔽技术限制电磁波从一侧空间向另一侧空间传播。当电磁波到达屏蔽体表面时,屏蔽体对电磁波衰减机理有3种：（1）空气-屏蔽体界面阻抗不持续性,对入射电磁波产生反射衰减；（2）未被表面反射而进入屏蔽体内电磁波被屏蔽材料吸取衰减；（3）进入屏蔽体内未被吸取衰减电磁波到达屏蔽体-空气界面时因阻抗不持续性被反射,并在屏蔽体内部发生多次反射衰减1。屏蔽体对入射电磁波总屏蔽效能SE由下式拟定：SE = R + A+ B (dB)式中,R为表面单次反射衰减；A为吸取衰减；B为内部多次反射衰减(B项只有在AdB时才故意义)。 吸波材料是指能把投射到它表面电磁波能量吸取并转化为机械能、电能、热能或其她形式能量一种材料。吸波材料普通由基体材料与吸取介质复合而成，吸波材料基体材料可以叫做粘接剂，吸波材料吸取介质可以叫做吸取剂。按照吸波机理各不相似吸波材料,吸波材料可以分为两种类型：电损耗型和磁损耗型。电损耗型吸波材料和磁损耗型吸波材料都可以吸入和削弱电磁波，只是使用办法不同样,前者办法是使得介质电子极化、离子极化或界面极化；后者重要采用办法是磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁激化机制。3电磁屏蔽材料研究现状 电磁屏蔽材料按应用形式可分为构造型屏蔽材料、复合型屏蔽材料以及纤维织物类屏蔽复合材料等。3.1 构造型屏蔽材料构造型(即本征型)导电高分子(ICP)是由某些具备共扼丌键聚合物经化学或电化学掺杂后形成,导电率可从绝缘体延伸到导体范畴一类高分子材料。聚乙炔是发现最早一种ICP,最初由日本学者于1977年共同研究。办法是将碘或氟化砷掺杂到聚乙炔中,成果聚乙炔电导率提高了12个数量级以上,使其导电性接近于金属铜,具备良好屏蔽效果。聚苯胺(PAN)、聚吡咯(PPY)和聚噻吩(PTH)发现较晚,由于其环境稳定性好,发展得比较迅速,已成为当前三大重要ICP品种。Diaz2于1979年初次采用化学氧化办法合成了具备导电性能掺杂聚吡咯,电导率高达120S/cm。聚苯胺与其她本征型电磁屏蔽聚合物相比,具备合成简便、导电性能优良等众多长处,被作为电磁屏蔽材料研究最为广泛。Kou13研究了在杂多酸掺杂PAN/ABS复合材料中,随着填料PAN含量增长,复合材料对电磁波屏蔽效果也逐渐增强,在频率为1OGHz下,复合材料对电磁波屏蔽效能(SE)可达70dB。Joo4研究了掺杂态PAN材料聚合物基体和加工条件以及结晶性对材料最后屏蔽性能影响,拟定了舾值接近铜掺杂PAN加工条件。研究表白，掺杂PAN在101000 MHz频率范畴内,最大SE值为50dB。法国Wojkiewicz5以樟脑磺酸(PU)掺杂PAN,制得了PAN/PU复合材料,研究在8.218.2 GHz频率下材料屏蔽效能。研究表白,当PAN质量分数达到90时,其阳值不不大于80dB。3.2 复合型屏蔽材料(1)金属系复合型屏蔽材料 金属粉末或纤维等良导体与聚合物共混可得到聚合物/金属复合材料,当金属粒子达到一定含量时,在聚合物基体中形成一种微观导电网络,从而实现复合材料屏蔽性能。金属中,银是最佳导体,体积电阻率可达10-410-5 cm,具备优良屏蔽性能,由于银价格昂贵,普通只应用于特殊领域。镍价格适中，具备较好导电性和导磁性,是比较抱负屏蔽材料。此外,尚有铜、铁、不锈钢等金属粉末或纤维都可作为屏蔽材料。美国Brunswick公司用直径为7微米极细不锈钢纤维,其质量分数为6时,其SE值可达40dB。谭松庭等6研究了基体材料结晶性对材料屏蔽性能,她们将不锈钢纤维分别加入到PP和ABS中，得到了电磁屏蔽用导电高分子复合材料。研究表白,达到同等屏蔽效果,结晶性PP基体比无定形ABS基体纤维临界填充量低。此外,此类材料对电磁波屏蔽作用以吸取损耗为主,反射损耗量较小。谭松庭还研究了表面改性和复合工艺对不锈钢纤维/PP(或ABS)复合材料电磁屏蔽性能。成果表白,用不同表面解决剂解决不锈钢纤维后,随纤维表面张力增长,复合材料电阻率增长,SE值下降。表面膜式导电材料、复合型导电涂料也是复合型屏蔽材料常用形式。表面导电膜形成普通需要特殊施工设备,如金属喷镀是将金属锌经电弧熔化后,用高速气流将熔化锌以极细颗粒状粉末吹到塑料壳体上，从而在塑料表面形成一层极薄金属层,厚度约70微米,体积电阻率可达10-2cm如下,其SE值可达40dB以上。用电镀或化学镀办法将金属Ni或Cu/Ni镀到ABS等塑料表面,所获得金属镀层导电性好,粘接牢固。镀层厚度50微米时,SE值约60dB。复合型导电涂料方面,四川大学管登高等7以镍粉和金属纤维作为复合填料,以丙烯酸树脂作为黏结剂,制备了一种能屏蔽电磁波复合材料,并将其应用在有线电视网和电子工作间。该材料在射频段将有线电视传播网设备中干扰场减少了4050,在电子工作间屏蔽效能达到3050dB。台湾Chou等8以镍为填料，研究了离心球磨干混法对体系屏蔽性能影响。研究成果表白用球磨干混法进行填料混合制得涂料,仅需3(体积分数)镍填料即可获得36dBSE值。 此外，通过各种金属复合办法可以提高单一金属导电性能。毛倩瑾等9采用化学镀法在铜粉表面包覆银,获得了具备优良导电性Cu/Ag复合电磁屏蔽剂,将其制成材料后,Cu/Ag复合涂层电磁波屏蔽效能在101 kHz1.5GHz范畴内达到80dB,大大提高了铜系屏蔽剂屏蔽性能。(2)金属氧化物系复合型屏蔽材料 金属氧化物导电填料重要有氧化锡、氧化锌、氧化钛、铁氧体等。金属氧化物作为导电填料,因其密度小、在空气中稳定性好尝可制备透明塑料等长处被广泛应用于屏蔽领域。镀层方面,用物理气相沉积法、溅射法、离子喷镀法制成掺杂5-10锡透明锡氧化膜电阻率可达10-310-4cm。程国娥等10在纳米Fe304晶体粒子存在状况下,用十二烷基苯磺酸钠作乳化剂及分散剂,通过HC1调节体系酸度合成了导电、导磁Fe304聚苯胺纳米复合物,该复合物具备较好导电性及导磁性。邓建国等将Fe304用聚吡咯包覆,使具备核壳构造纳米微球有也许合成出具备优秀性能纳米复合材料，同步具备导电性、磁性和纳米效应。这种材料在导电材料、吸波材料、光电显示及静电屏蔽材料等方面具备广泛应用前景。液氮温度下电阻可降到零低温超导体作为一种新型材料,在低频波段屏蔽性能超过当前所有材料,近年来也引起了人们广泛关注。粒径为26微米YBa2Cu3O7粉末烧结成直径为2.4mm圆盘状试样,在7.512.5GHz液氮温度下船值可达到7080dB。(3)碳系复合型屏蔽材料 碳系重要以石墨、炭黑或碳纤维为主,重要有粉体和纤维两种。该类材料具备价格低、密度小、不易沉降、耐腐蚀性强等长处。缺陷是表面具有大量极性物质，难以分散。近来，美国已开发出某些超细炭黑,可用于电磁屏蔽材料，如Cabot公司研制Super-Conductive炭黑和哥伦比亚化学公司研发Conductex40-220炭黑，其SE值达35dB。碳纤维长径比大,在聚合物基体中更易形成完善微观导电网络,比相似用量粉体屏蔽材料具备更好屏蔽效果。Das将短碳纤维加入到PE/EVA中,制得PE/EVA/短碳纤维复合材料,并在100MHz和812GHz测试了该材料电磁屏蔽效能。成果发现,短碳纤维质量分数为50PP/EVA/短碳纤维材料具备比同等用量炭黑复合材料更高阳值。jou将长碳纤维和短碳纤维分别与PA66共混制备了PA66/长碳纤维复合材料。通过对该材料电磁屏蔽特性研究发现,同等用量PA66/长碳纤维SE值高于PA55/短碳纤维。在301000MHz频率内,短碳纤维质量分数为30时,复合材料达到最高SE值为50dB。Wu对长碳纤维用量与取向对液晶聚合物/长碳纤维复合材料屏蔽性能影响进行了研究。研究发现,取向长碳纤维复合材料SE值比不取向长碳纤维复合材料阳值高。在300MHz和1000MHz下,阳值可达50dB和53dB,比同等用量长碳纤维复合材料高出10dB。碳系导电填料属于半导体，所形成复合材料电导率远不大于金属系填料形成复合材料电导率。在石墨、碳纤维等材料表面镀一层金属膜或其她导体材料，提高石墨、碳纤维等导电性,可以获得良好屏蔽效果。日本一研究所采用沉积聚合新工艺得到了表面沉积有一层石墨碳纤维,其电导率提高了100倍。碳纤维表面镀镍以提高碳纤维导电性能是最常用形式,镀镍碳纤维体积电阻率可达到10-210-3cm,尼龙、改性PS树脂可与l5(质量分数)镀镍碳纤维制成复合材料,SE值为44dB,在60和相对湿度为90条件下,经2 000 h耐久实验,导电性能基本不变。碳纳米管是最细“分子导线”，其独特管状和螺旋形构造使其具备优良导电性能。碳纳米管用于电磁屏蔽材料是近几年电磁屏蔽领域研究热点。Sandle等制备了碳纳米管/环氧树脂复合材料,当碳纳米管质量分数为0.15时,复合材料电导率可达510-3 S/cm以上。这种复合材料电性能优于相似条件下制得炭黑/环氧树脂复合材料,具备较好电磁屏蔽作用。3.3 纤维织物类屏蔽复合材料 导电织物具备抗静电、电磁屏蔽等性能,在电子工业日益发展今天,越来越显示出巨大市场潜力。导电织物就是在普通纺织品表面镀上金属,或者将金属纤维编入纺织品中，如碳纤维与普通纤维混纺织物、普通化纤络合铜纤维织物等，使织物既具备金属良好屏蔽效能,同步又不失纺织品原有柔韧性等特性。由于以便、质轻等长处,导电织物当前正成为研究热点。化学镀铜织物,是在织物表面以自催化反映方式,镀上一层金属铜,可运用反映速度和时间来控制铜层厚度和性能。Han等采用化学镀铜办法制备镀铜织物SE值在100 MHz1.8GHz频率范畴内可达到35-68dB,该类织物屏蔽电场效能较好,但屏蔽磁场能力不强。化学镀镍与化学镀铜相似,也能获得较好屏蔽效能,采用铜镍复合镀办法制备金属化织物,可以保证织物良好屏蔽性能。刘绍芝11和邹建平12等采用先化学镀铜后化学镀镍办法制备导电织物,这种类型导电织物表面电阻可达到10m如下,电磁屏蔽效能在100MHz20GHz频率范畴内均在80dB以上。将具备电磁屏蔽功能粒子与普通纤维切片共混后进行纺丝,可制备具备良好导电性纤维,又使纤维不失去原有强度、延伸性、耐洗性和耐磨性。惯用导电粒子有银纤维、铜纤维、碳纤维、铁纤维、不锈钢纤维及镀金属玻璃纤维等。台湾Huang等制备了化学镀镍碳纤维/ABS复合材料和碳纤维/ABS化合物,研究了微观构造对其物理性能影响,在301000MHz时阳最高达47dB。日本Yamaaki推出铁纤维与尼龙6、聚丙烯、聚碳酸酯等树脂混合而制成屏蔽塑料,其中FE-125、FE-125MC、FE-125HP三个品种铁纤维填充率为2027(体积分数),其SE值可达60-80dB。4 吸波材料研究现状近年来,国内外学者在研究并改进老式吸波材料同步,进行了卓有成效新材料摸索,并获得了可喜成果,重点研究和应用吸波材料重要集中在如下几种方面。4.1 铁氧体吸波材料铁氧体吸波材料是研究较多并且比较成熟吸波材料,由于在高频下有较高磁导率,并且电阻率也较大,电磁波易于进入并迅速衰减,被广泛地应用在雷达吸波材料领域中。铁氧体吸取电磁波重要机理是自然共振。所谓自然共振是指铁氧体在不外加恒磁场状况下,由入射交变磁场角频率和晶体磁性各向异性等效场决定本征频率相等产生进动共振,从而大量吸取电磁波能量。与磁性金属粉相比,铁氧体材料具备较好频率特性,其相对磁导率较大,且相对介电常数较小,适合制作匹配层,在低频拓宽频带方面具备良好应用前景。重要缺陷是密度较大、温度稳定性较差。为此,各国研究人员盼望通过调节材料自身化学构成、粒径及其分布、粒子形貌及分散技术等提高损耗特性和减少密度。铁氧体吸波材料普通分为尖晶石型铁氧体与六角晶系拱氧体两种类型,其中尖晶石型铁氧体应用历史很长,但尖晶石型铁氧体电磁参数(介电常数和磁导率)都比较小,并且难以满足相对介电常数和相对磁导率尽量接近原则，因而单一铁氧体材料难以满足吸取频带宽、厚度薄和面密度小规定,但把铁氧体粉末分散到磁性微粒中而制成复合铁氧体材料,可通过铁氧体粉体粒径、构成等来控制其电磁参数。 近期研究工作更多集中在六角晶系铁氧体材料。当前对钡系M、W型六角晶系铁氧体材料研究开展较多。国内铁氧体吸波材料水平在81.8GH频率范畴内,全频段吸取率为10dB,面密度约5kg/m2,厚度约2mm。日本在研制铁氧体吸波材料方面处在世界领先地位,研制出一种由阻抗变换层和低阻抗谐振层构成双层构造宽频高效吸波涂料,可吸取12GHz雷达波,吸取率为20dB,这是迄今为止最佳吸波材。4.2 碳纤维构造吸波材料 碳纤维复合材料具备高强、高模和轻质长处,不但广泛应用于普通飞行器和导弹,在隐身兵器中也日益显露头角,美国已在B-2、F-117、F-22等隐身飞机上大量采用了炭纤维构造吸波材料。国外碳纤维构造吸波材料己进入实际应用阶段,并成功地用于隐身飞机和隐身导弹。国内外研究炭纤维构造吸波材料重要有如下几种类型:(1)炭-炭复合材料 美国威廉斯国际公司研制炭-炭复合材料合用于高温部位,能较好抑制红外辐射并吸取雷达波。在发动机部位用致密炭粒和超致密泡沫层来吸取发动机排气热辐射,还可制成机翼前缘、机头和机尾。美国B-2隐身战略轰炸机S型进气道衬里就采用了能吸取雷达波炭-炭复合材料制造,并且在接近发动机部位复合材料有一厚层炭粒,用以吸取进入进气道雷达波。 (2)特殊碳纤维增强炭一热塑性树脂基复合材料 这种材料具备极好吸波性能,能使频率为0.1MHz50GHz脉冲大幅度衰减,当前已用于先进战斗机(ATF)机身和机翼,型号为APC(HTX)。此外APC-2是C alionG40-700碳纤维与PEEK复丝混杂纱单向增强复合材料,特别适当制造直升机旋翼和导弹壳体,美国隐身直升机LHX已经采用此种复合材料。美国空军材料实验室研制炭纤维复合材料能吸取辐射热,而不反射辐射热,既能减少雷达波特性,又能减少红外特性,用它可制作发动机舱蒙皮、机翼前缘以至机身前段。(3)含碳纤维混杂纤维复合材料 混杂纤维增强复合材料是通过纤维之间一定混杂比例和构造设计形式制造而成满足特殊性能规定或综合性能较好复合材料,当前该种材料已广泛用于飞机制造中,由于飞机隐身性能规定,该材料隐身性能研究已受到人们普遍注重,当前己制造出吸波性能较好混杂纤维增强复合材料,其中含炭纤维混杂纤维复合材料已经应用于美国B-2隐身战略轰炸机,B-2隐身战略轰炸机上采用了50%写特殊碳纤维构造吸波材料,这种碳纤维构造吸波材料由非圆形特种碳纤维与玻璃纤维混杂编制成三向织物,这种三向织物就象微波暗室构造同样,有许许多多微小角锥,具备良好吸波性能。(4)碳化硅-碳纤维复合材料碳纤维电阻率很低,SiC纤维电阻率较高,吸波效果均不佳，将碳、碳化硅以不同比例，通过人工设计办法,控制其电阻率,便可制成耐高温、抗氧化、具备优秀力学性能和良好吸波性能SiC-C复合纤维。SiC-C复合纤维和接枝酞亚胺基团与环氧树脂共聚改性为基体构成构造材料,吸波性能都很优秀。欧阳国恩等在各向同性沥青中均匀混入聚碳硅烷,通过熔融纺丝、不熔化解决、烧结制备出SiC-C复合纤维13，其电阻率为10-110-5cm,并且电阻率可以持续调节,这种纤维与环氧树脂复合制成复合材料对812GHz雷达波反射衰减达10dB 以上,最大可达29dB,是二种吸波性能优良吸波材料。幻。(5) 破纤维蜂窝夹芯复合材料这种复合材料由碳纤维增强复合材料面板和底板以及吸波蜂窝夹芯构成,B-2隐身战略轰炸机机翼蒙皮是一种六角形蜂窝夹芯炭/环氧吸波构造材料,该材料面板为非圆Kevlar49/增韧环氧，夹芯为Nomex六角蜂窝(表面经特殊解决),底板为非圆石墨增韧环氧山。4.3 纳米吸波材料纳米材料具备极好吸波特性。具备频带宽、兼容性好、质量小和厚度薄等特点,是一种有发展前程电磁波吸波材料。纳米材料由“颗粒组元”和“界面组元”两种组元构成。由于构成纳米材料颗粒极小,使得组元所占比例极大。当纳米颗粒直径为5nm时,界面组元所占比例可达50%左右。纳米材料独特构造使其自身具备量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、小尺寸和界面效应,从而使纳米材料呈现奇特力学、电学、磁学、光学、热学以及化学(吸取、催化)特性。当前，美国已经研制出一种称作“超黑” 纳米吸波材料,对雷达吸取率高达99%,当前正在研究覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段纳米复合材料。法国科学家近来研制成功一种宽频吸波涂层,它由粘结剂和纳米微屑填充材料构成。纳米微屑由超薄不定形磁性薄层及绝缘层堆叠而成,磁性厚度为3nm,绝缘层厚度为5nm,绝缘层可以是碳或无机磁性材料。这种宽频吸波涂层详细制备过程为；(1)通过真空沉积法将钻镍合金和碳化硅沉积在基上,形成超薄电磁吸取夹层构造；(2)将超薄夹层粉碎为徽屑,然后再均匀分散于粘结剂中。据报道,这种多层薄膜登合而成夹层构造具备较好微波磁导率,其磁导率实部和皮部在0.110GH:宽频带内均不不大于6。与粘结剂复合成吸波涂层在50MHz-50GHz频率范畴内具备良好吸波性能。 纳米吸波材料对电磁波特别是高绷电磁波具备优良吸取性能,但其吸取机制尚需进一步研究。普通以为,它对电磁波能量吸取是由晶格电场热运动引起电子散射、杂质和晶格缺陷引起电子散射以及电子与电子之间互相作用三种效应决定。4.4 手性吸波材料14 科学上早就有手性(chrality)这个概念。李政道和杨振宁就是由于发现了弱互相作用下宇称不守恒，即自然界要区别左右手性而获得诺贝尔物理奖。手性材料是指一种物体与其镜像不存在几何对称性，且不能通过任何操作使物体与镜像相重叠。手性构造与微波互相作用研究始于50年代末至80年代,手性材料对微波吸取、反射特性研究受到了某些研究部门注重,关于报道逐渐增多,在这方面美国宾西法尼亚州立大学开展了较多工作。自1987年美国宾州大学研究人员初次提出“手征性具备用于宽频带吸波材料也许性”以来,手性吸波材料在国外受到了广泛注重。美国、法国和俄罗斯非常注重手性材料研究,在微观机理研究方面获得较大进展,并通过实验证明了旋波特性。 手性材料可以减少入射电磁波反射并能吸取电磁波。手性材料与普通材料区别在于它具备手性参数,通过调节手性参数可使材料无反射。手性材料与普通材料相比,有两个优势:一是调节手性参数比调节介电参数和磁导率容易。大多数材料介电参数和磁导率很难在较宽频带上满足无反射规定；二是手性材料频率敏感性比介电常数和磁导率小,容易实现宽频吸取。迄今为止,尚未发现天然在微波范畴内起作用手性材料,这是由于微波波长与材料分子尺寸相差较大缘故。用于隐身手性材料都是人工合成,这是由于只有与入射波长尺寸相近手性材料才干与入射波相作用,因而基体种掺杂手性物质须与微波波长有同量级特性尺寸。 尽管理论研究以为手性材料与普通材料相比,具备参数调节容易,对频率敏感性小特点,可满足宽频无反射规定,但文献指出,至今还没有令人信服证据表白少量手性材料掺入会产生如此巨大差别。因而还应当对手性材料机理及正反两方面报道进行进一步分析研究并通过实验进行验证。4.5 多晶铁纤维吸波材料15多晶铁纤维吸波材料研究始于80年代中期,它涉及铁、镍、钻及其合金纤维。它吸波机理是涡流损耗和磁滞损耗。此外它还是一种良导体,具备较强介电损耗吸取性能,在外界交变电场作用下,纤维内电子产生振动,将电磁能某些转化为热能。多晶铁纤维具备独特形状各向异性,可在很宽频带内实现高吸取,质量比老式金属微粉材料减轻40%60%,克服了大多数磁性材料严重缺陷,是一种轻质吸波材料。1992年美国3M公司研制亚微米级多晶铁纤维平均直径0.26微米,长径比约为25,吸波涂层仅有1.0mm。以它为重要吸波剂制备吸波材料具备强度高、频带宽、面密度低、可吸取行波、吸取与入射角度无关等特点。4.6 导电高聚物吸波材料此类吸波材料运用某些高聚物具备共扼电子线形或平面形构型与高分子电荷转移给络合物作用,设计高聚物导电构造,实现阻抗匹配和电磁损耗。当前,研究具备微波电、磁损耗性能有机高聚物越来越引起世界各国注重。法国Lan YenlOlmedo等研究聚毗咯、聚苯胺、聚-3-辛基唆吩在3cm波段内均有8dB以上吸取率。美国Carnegle-Meon大学用视黄基席夫碱制成吸波涂层可使目的RCS减缩80%,而比重只有铁氧体10%16。国内研制出一种透明吸波材料,就是一种能导电高分子聚合物苯胺和氛酸盐晶须混合物,悬浮在聚胺脂或其她聚合物基体中,这种材料可以喷涂,也可以与复合材料构成层合材料。这种涂层特点是吸波剂在涂层内分布均匀,变化了老式吸波材料涂层组分分布不均匀缺陷,因而不必增长厚度来提高频带宽度,并且工艺简朴,只要采用改进喷枪就可以在飞机任何部位(涉及机头、尾翼以及铆钉、接缝等处)实行喷涂,特别适合对老飞机隐身改装。此外这种吸波涂层是光学透明,适合座舱盖及夜视红外装置电磁窗口隐蔽。4.7 其他 随着雷达隐身问题逐渐解决,可见光及红外隐身问题逐渐突出,雷达波、红外波、可见光是处在不同波段电磁波,如何使涂层在几种波段彼此兼容,使可见光、红外及雷达兼容吸波材料,将是此后研究重要方向之一。 国外先进多功能隐身材料在可见光、近红外、远红外、8mm和3mm五波段一体化方面获得较大进展。美国研制多功能吸波涂层在毫米波30100kHz吸取率为1015dB,中红外35微米,辐射率为0.6-0.95,可见光光谱特性与背景基本一致17。德国研制半导体多功能隐身材料在可见光范畴有低反射率,在红外波段有低辐射率,在毫米波段有高吸取率。这种涂层可同步对抗可见光、近红外线、激光、热红外和雷达威胁,兼容型吸波材料现均为多层构造。Disenroth提出一种由反热红外探侧面漆加反雷达探侧底漆构成隐身材料就是一种简朴而典型示范例子。国外尚有一种形式类似但构造更为复杂多层复合材料。研制此类多频段兼容隐身材料核心是使表层材料具备良好频率选取特性。在雷达吸波材料上面涂数一层红外涂料,在一定厚度范畴内,可以同步兼顾两种性能,且雷达波吸取性能基本保持不变,只是随红外涂层厚度增长，谐振峰向低频平移,同步也能保证原涂层红外辐射性能不变。 当前国内在积极地进行红外隐身涂料研究。有资料透露,在雷达隐身材料上用阴极雾化法沉积上一层几种到几千微米厚陶瓷金属,可使35微米以及812微米红外发射系数不大于0.4。为最大限度减少雷达隐身材料红外发射率，还可采用二维光栅,它是一种厚度极小金属膜,红外发射系数不大于0.2。这种二维光栅可以引入复合材料构造中,以保证机体既有高吸波水平,又有相称低红外发射系数。5 结语老式电磁屏蔽与吸波材料强调是强衰减,而新型材料则大多采用复合技术,突出质量轻、频带宽和性能好特点,能满足于不同环境和应用场合需求，因而开发和研制新一代多频、轻质、智能型电磁屏蔽与吸波材料必将成为日后重点。 Research Development of Electromagnetic InterferencesShielding and Wave-absorbing MaterialsAbstract：The significance of electromagnetic interference shielding material and wave-absorbing material was explained,The mechanisms of shielding and wave-abso- rbing were analyzed,The recent progress and application of electromagnetic shielding and wave-absorbing materials were reviewed.Key words：electromagnetic shielding material、wave-absorbing material参照文献1B E 凯瑟.电磁兼容原理M.电子工业出版社,1985,101-113.2何益艳,杜仕国,姜志博.电磁屏蔽导电塑料研究进展J.材料导报，,(2):52-54.3KOUL S.Conducting polyaniline composite for ESD and EMI at 10 GHzJPolymer,41(26):9305-9310.4J00，OBLAKOWS Z，DU G，et a1Microwave dielecmc msponse of mesascopic metallic regions and the intrinsic metallic state of polyanilineJ.Phys Rev B:Condens Matter,1994,49(4):2977-2980.5WOJKIEWICZJL,FAUVEAUX S,REDON N,et a1.High electromagnetic shielding efectiveness of polyaniline-polyurethane composites in the microwave band J.Im J Appl Electromagn Mech,19(1- 4):203-206.6谭松庭,章明秋,容明智,等.金属纤维填充聚合物复合材料导电性能和电磁屏蔽性能J.材料工程,1999,(12):3-5.7管登高.防电磁信息泄密宽频带电磁波屏蔽集成复合材料研究D.成都：四川大学,8胡飞燕.电磁屏蔽涂料研究进展J.涂料技术与文摘,(7):14-169毛倩瑾,丁彩霞,周美玲.Cu/Ag复合电磁屏蔽涂料研究J.涂料工业,(4):8-1010程国娥,黄开勋,柯汉忠.导电、导磁聚苯胺纳米复合物合成与表征J地球科学,29(1):65-6811刘绍芝.电磁屏蔽织物及其制作办法:中华人民共和国,1236839 A 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