吸波材料的應用?
吸波材料的應用?
本期小編給我們帶來了
吸波材料的應用?我們一起來了解一下吧!
隨著現代科學技術的發展,電磁波輻射對環境的影響日益增大。在機場,飛機航班因電磁波干擾無法起飛而誤點;在醫院,移動電話常會干擾各種電子診療儀器的正常工作。因此,治理電磁污染,尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料,已成為材料科學一大課題。
所謂吸波材料,指能吸收投射到它表面的電磁波能量的一類材料。在工程應用上,除要求吸波材料在較寬頻帶內對電磁波具有高的吸收率外,還要求它具有質量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。
電磁輻射通過熱效應、非熱效應、累積效應對人體造成直接和間接的傷害。研究證實,鐵氧體吸波材料性能最佳,它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點。將這種材料應用于電子設備中可吸收泄露的電磁輻射,能達到消除電磁干擾的目的。根據電磁波在介質中從低磁導向高磁導方向傳播的規律,利用高磁導率鐵氧體引導電磁波,通過共振,大量吸收電磁波的輻射能量,再通過耦合把電磁波的能量轉變成熱能。
在日益重要的隱身和電磁兼容(EMC)技術中,電磁波吸收材料的作用和地位十分突出,已成為現代軍事中電子對抗的法寶和“秘密武器”,其應用主要在以下幾個方面。
隱身技術
在飛機、導彈、坦克、艦艇、倉庫等各種武器裝備和軍事設施上面涂復吸收材料,就可以吸收偵察電波、衰減反射信號,從而突破敵方雷達的防區,這是反雷達偵察的一種有力手段,減少武器系統遭受紅外制導導彈和激光武器襲擊的一種方法。如美國B-1戰略轟炸機由于涂復了吸收材料,其有效反射截面僅為B-52轟炸機的1/50;在0H-6和AH-1G型眼鏡蛇直升機發動機的整流罩上涂復吸收材料后可使發動機的紅外輻射減弱90%左右。在1990年的海灣戰爭中,美國首批進入伊拉克境內的F-117A飛機就是涂復了吸收材料的隱形飛機,它們有效避開了伊拉克的雷達監測。
改善整機性能
飛機機身對電磁波反射產生的假信號,可能導致高靈敏機載雷達假截獲或假跟蹤;一駕飛機或一艘艦船上的幾部雷達同時工作時,雷達收發天線間的串擾有時十分嚴重,機上或艦上自帶的干擾機也會干擾自帶的雷達或通信設備。為減少諸如此類的干擾,國外常用吸收材料優良的磁屏蔽來提高雷達或通信設備的性能。如在雷達或通信設備機身、天線和周圍一切干擾物上涂復吸收材料,則可使它們更靈敏、更準確地發現敵方目標;在雷達拋物線天線開口的四周壁上涂復吸收材料,可減少副瓣對主瓣的干擾和增大發射天線的作用距離,對接收天線則起到降低假目標反射的干擾作用;在衛星通信系統中應用吸收材料,將避免通信線路間的干擾,改善星載通信機和地面站的靈敏度,從而提高通信質量。
安全保護
由于高功率雷達、通信機、微波加熱等設備的應用,防止電磁輻射或泄漏、保護操作人員的身體健康是一個全新而復雜的課題,吸收材料就可達到這一目的。另外,目前的家用電器普遍存在電磁輻射問題,通過合理使用吸收材料及其元器件也可有效地加以抑制。
微波暗室
由吸收體裝飾的壁面構成的空間稱為微波暗室。在暗室內可形成等效無反射的自由空間(無噪音區),從四周反射回來的電磁波要比直射電磁能量小得多,并可忽略不計。微波暗室主要用于雷達或通信天線、導彈、飛機、飛船、衛星等特性阻抗和耦合度的測量、宇航員用背肩式天線方向圖的測量以及宇宙飛船的安裝、測試和調整等,這既可消除外界雜波干擾和提高測量精度與效率(室內可全天候工作),還可保守秘密。