软硬磁BaFe12O19/Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米复合纤维的电纺制备及微波吸收性能研究(2)

如今人类的生产和生活已经离不开电器和电子设备,工业生产、科学研究和医学卫生等领域对电子设备更是十分依赖,而随着社会的发展,人们对电子设备


如今人类的生产和生活已经离不开电器和电子设备,工业生产、科学研究和医学卫生等领域对电子设备更是十分依赖,而随着社会的发展,人们对电子设备的需求和要求都会不断增长,可以说电子是现代社会存在和发展的基础;另一方面,科学技术也在飞速的发展,各种电子设备,电器元件都在向集成化,高频化发展,而所有的这些都会导致电磁辐射的大幅增加,直接威胁人类的身心健康。例如:北京电台附近的洒仙桥二中,因电台电磁辐射污染学校已被迫停办,可见电磁污染给人们生产生活和身体健康带来了确确实实的影响。正是因为电磁波污染所带来了巨大的危害,人们开始想要缓解、抑制,甚至完全解决电磁污染,所以人们便把目光投向了电磁波吸收材料。

在军事方面,电磁波吸收材料也占据了十分重要的地位,尤其在隐身和电磁兼容(EMC)技术等工程应用两个方面。电磁波吸收材料在现代军事的电子对抗中发挥作用主要集中在下列几个方面:

(1)改善飞机的整机性能如果不对飞机机身做任何处理,那么雷达发出的电磁波如果照射到机身,机身就会对电磁波进行反射,从而产生假信号,而假信号一旦被接收到,就意味着雷达已经发现了飞机,并且可以利用假信号进行追踪;当有多部雷达在同时工作时,雷达收发天线间会发生串扰,导致信号混乱,甚至会严重影响雷达工作。如果飞机上或船舰上带有干扰机,雷达或通信设备也可能会被其影响。为了减少电磁干扰,提高设备工作时的稳定性,最常见的方法是涂覆拥有磁屏蔽性能良好的微波吸收材料。如果在卫星通信系统中应用吸波材料,就可以避免通信线路间的干扰,改善星载通信机和地面站的灵敏度;将吸波材料涂覆在通信设备机身、天线和周围的电子设备商,也有同样的作用;涂覆吸波材料在雷达抛物线天线开口的四周壁上,可以使接收天线接收到更少的假目标反射,还能减少雷达的副瓣与主瓣间的相互干扰,扩大发射天线。

(2)隐身技术这里的隐身实际上就是通过给飞机、导弹、舰艇等各种武器装备和军事设施涂覆上吸波材料,吸收雷达发出的侦察电波,衰减反射信号,来回避雷达的侦测。这不仅能使飞机有效的避免雷达的侦测,还能保护武器系统,使其被红外制导导弹和激光武器所袭击的可能性大大降低。不难看出,电磁吸收材料是一种十分常用并且高效的“隐形”材料。

(3)微波暗室微波暗室是指整个空间的墙壁都涂覆了吸波材料的房间。在暗室内,电子设备发射出的电磁波碰到墙壁会反射回来,但是大部分能量都被墙壁吸收,能量大大降低,远小于直射电磁波,甚至可以忽略不计,由此可以当作没有反射的自由空间。微波暗室可以完全隔绝外部环境,消除外界的微波干扰,提高电子设备的灵敏度和效率,还可以避免被监听或监视等,所以微波暗室常被用于测量雷达或通信天线、飞船、卫星等特性阻抗和耦合度。当需要对宇宙飞船进行安装、测试或调整时,也会选择微波暗室内进行[8,9]。

(4)安全保护高功率雷达、微波炉、通信机等设备在生活中随处可见,但这些电子器件在运作时会产生大量电磁辐射,因此,如何避免电磁辐射对人体的大量照射一个非常重要的问题。而使用吸收材料及其元器件有可以效地减小电磁辐射的强度,保护人们的身体健康。

1.2 电磁波吸收材料的研究现状

电磁波吸收材料根据吸波原理的不同,可以分为吸收型和干涉型两种。干涉型是指利用吸波涂层表面反射波和底层反射波干涉相消的原理来吸收入射的电磁波;能吸收和衰减入射电磁波,然后再利用吸收剂的磁滞伸缩,涡流和介电振荡等吸收剂自身的吸收特性,使电磁能最终转化为热能的材料属于吸收型。