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“石榴”結(jié)構(gòu)立大功！，新型復(fù)合吸波材料性能優(yōu)異
文章來(lái)源：賢集網(wǎng) 更新時(shí)間：2023-05-29 15:09:45
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隨著科技和智能設(shè)備的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的電子產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，但隨之而來(lái)的電磁輻射問(wèn)題也越來(lái)越多，電磁輻射污染問(wèn)題成為了繼大氣污染、水污染及噪聲污染之后的第四大污染，復(fù)雜的電磁環(huán)境不僅容易在電子產(chǎn)品間相互影響，嚴(yán)重的還會(huì)影響到我們的生活質(zhì)量以及我們的身心健康。 一、為何要研究吸波材料？ 隨著電子設(shè)備的大量應(yīng)用和5G通信技術(shù)的快速發(fā)展，電磁干擾和電磁輻射污染問(wèn)題日漸突出。電磁輻射不僅影響電子器件的正常工作和使用壽命，也對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。因而，新型輕質(zhì)高效吸波材料的開(kāi)發(fā)成為當(dāng)前材料科學(xué)和電子科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 吸波材料是一種能夠吸收電磁波的特殊材料，它們的用途十分廣泛。為了更好地理解吸波材料的應(yīng)用場(chǎng)景，我們可以通過(guò)圖表的方式來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。 首先，吸波材料在電磁波測(cè)量與測(cè)試中起著至關(guān)重要的作用。在該領(lǐng)域中，吸波材料可以被用作校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確保測(cè)試的準(zhǔn)確性。此外，吸波材料也可以被用于制作各種電磁波測(cè)試設(shè)備，如各種天線、探頭等。 其次，吸波材料在軍事領(lǐng)域中也有著廣泛的應(yīng)用。軍隊(duì)通常使用雷達(dá)來(lái)偵測(cè)敵方的動(dòng)向，但是敵方也會(huì)使用各種手段來(lái)干擾這些雷達(dá)的工作。吸波材料可以被用來(lái)制作雷達(dá)干擾 器，以防止敵方干擾。 除此之外，吸波材料還可以被用于制作電子隱身材料。這種材料可以吸收雷達(dá)波、紅外線和其他電磁波，使得飛機(jī)、船只等軍 用裝備不易被偵測(cè)到，從而提高其隱蔽性。 最后，吸波材料還被廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信領(lǐng)域。在這個(gè)領(lǐng)域中，吸波材料可以被用來(lái)制作天線、濾波器、隔離器和耦合器等。這些設(shè)備可以用于提高通信信號(hào)的質(zhì)量和可靠性。 總之，吸波材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。通過(guò)使用圖表的方式進(jìn)行說(shuō)明，我們可以更加清晰地了解吸波材料的應(yīng)用場(chǎng)景，也能更好地理解這種材料的重要性。 二、復(fù)合型吸波材料的原理 復(fù)合吸波材料的原理主要是當(dāng)電路板上的電磁波入射到底部吸波涂層上時(shí)，一部分會(huì)在材料表面發(fā)生反射，另一部分會(huì)進(jìn)入涂層內(nèi)部被涂層材料吸收或衰減，通過(guò)磁滯損耗、鐵磁共振和渦流損耗等作用大量吸收電磁波的能量，并將其轉(zhuǎn)化為熱能來(lái)達(dá)到吸波的。 而我們?cè)谟勉~箔或者導(dǎo)電布屏蔽時(shí)，主要原理是利用輻射在銅箔上的反射損耗，而吸收損耗則很小，我們知道屏蔽的效能SE=反射損耗+吸收損耗+修正因子，這樣對(duì)比新型吸波材料不僅可以做到反射損耗，輻射進(jìn)入內(nèi)部在材料里的吸收損耗則可以基本把輻射吸收掉。 三、類石榴結(jié)構(gòu)新型復(fù)合吸波材料 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所獲悉，該所研究員孫承林、副研究員顧彬等和大連理工大學(xué)段玉平教授合作，在構(gòu)筑高效復(fù)合吸波材料方面取得新進(jìn)展，設(shè)計(jì)并制備了一種具有類石榴結(jié)構(gòu)的磁性樹(shù)脂衍生碳復(fù)合吸波材料，通過(guò)組分調(diào)控和微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引入了多重電磁波損耗機(jī)制，使該復(fù)合材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的吸波性能。 隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電磁干擾問(wèn)題日益嚴(yán)峻，有效的吸波材料尤其是針對(duì)GHz頻段的電磁波，對(duì)電子安全和醫(yī)療保健等領(lǐng)域具有重要意義。根據(jù)吸波機(jī)制，可將吸波材料分為磁損耗型和介電損耗型，其中單一磁損耗吸波材料存在斯諾克極限、易腐蝕、易聚集、密度大等缺點(diǎn)，而單一的介電損耗材料（如碳材料）也存在阻抗不匹配，損耗機(jī)制單一的問(wèn)題。 為解決這些問(wèn)題，研究人員提出了組分調(diào)控和微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩個(gè)解決策略，即以具有可控分子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)的合成樹(shù)脂作為碳源，耦合磁損耗組分，進(jìn)行有效的多組分調(diào)控，形成多重?fù)p耗機(jī)制，實(shí)現(xiàn)電磁參數(shù)和吸波性能的有效調(diào)節(jié)。此外，研究人員對(duì)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)控，構(gòu)筑出具有類石榴結(jié)構(gòu)的Fe3C@GC/AC復(fù)合材料，解決現(xiàn)有吸波材料存在的磁性顆粒尺寸分布不均勻、易聚集等問(wèn)題。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，獨(dú)特的類石榴結(jié)構(gòu)優(yōu)化了阻抗匹配，同時(shí)提升了界面極化損耗和磁損耗。在反射損耗、界面極化、偶極極化、電導(dǎo)損耗以及磁損耗的共同作用下，研究人員制備出的復(fù)合吸波材料在2.08mm的厚度下，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)-96.3dB（99.99999%）的反射損耗值，有效吸收帶寬為6.38GHz（覆蓋了Ku波段）。當(dāng)模擬厚度在1.0至5.0mm間調(diào)變時(shí)，88%的測(cè)試波段（3.9至18 GHz）均可以實(shí)現(xiàn)有效吸收。 原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_527350.html 來(lái)源：賢集網(wǎng) 著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。 |
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