新型纳米吸波材料研究进展.pdf

2010年7月现代涂料与涂装Jul．2010
第13卷第7期ModernPaint&FinishingVol．13No．7

新型纳米吸波材料研究进展

李海燕1，张世珍1，桂林2，孙春龙1
（1.海洋化工研究院，山东青岛266071；2.青岛焦化制气有限责任公司，山东青岛266042）

摘要：介绍了纳米吸波剂的吸波原理和结构特性，综述了其研究现状，并对纳米金属与合金吸波剂、纳米
铁氧体吸波剂、纳米陶瓷吸波剂和纳米导电高分子吸波材料进行了初步探讨。
关键词：纳米吸波材料；纳米金属与合金；陶瓷；铁氧体

中图分类号：TQ637文献标识码：A文章编号：1007－9548（2010）07－0025－03

ProgressofNewNano-absorbingMaterials

LIHai-yan,ZHANGShi-zhen,GUIlin,SUNChun-long

Abstract:Theprincipleandstructureofabsorbingcharacteristicsofnano-absorbingagentweredescribed.The
statusoftheirresearchwerereviewed,andalsonanometalsandalloysabsorbingagent,nanosizedferriteabsorbing
agent,nano-ceramicandnano-conductivepolymerabsorberabsorbingmaterialswerepreliminarystudied.
Keywords:nano-absorbingmaterials,nanometalandalloy,ceramic,ferrite

1引言耗、畴壁共振和后效损耗等磁激化机制来引起电磁波
随着现代军事技术的迅猛发展，世界各国的防御的吸收和衰减。
体系被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大，军事由于纳米晶粒细小，使其晶界上的原子数多于晶
目标的生存能力和武器系统的突防能力受到了严重威粒内部的，即产生高浓度晶界，使纳米材料有许多不同
胁。隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵于一般粗晶材料的性能。纳米微粒具有小尺寸效应、表
深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电、面与界面效应、量子尺寸效应、介电效应和宏观量子隧
磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突道效应等。纳米材料之所以具有非常优良的吸波性能，
防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。主要是以下原因：首先，纳米材料具有高浓度晶界，晶
现代化战争对吸波材料的吸波性能要求越来越界面原子的比表面积大、悬空键多、界面极化强，容易
高，一般传统的吸波材料很难满足需要。由于结构和产生多重散射，在电磁场辐射作用下，由于纳米粒子的
组成的特殊性，使得纳米吸波涂料成为隐身技术的新表面效应造成原子、电子运动的加剧而磁化，使电磁能
亮点。纳米材料是指三维尺寸中至少有一维为纳米尺更加有效地转化为热能，产生了强烈的吸波效应；其
寸的材料，如薄膜、纤维、超细粒子、多层膜、粒子膜及次，量子尺寸效应的存在使纳米粒子的电子能级发生
纳米微晶材料等，一般是由尺寸在1～100nm的物质分裂，分裂的能级间隔正处于微波的能级范围（10-2~
组成的微粉体系。10-5eV），从而成为纳米材料新的吸波通道；此外纳米
2纳米吸波涂层的吸波原理和结构特性离子具有较大的饱和磁感、高的磁滞损耗和矫顽力，使
吸波材料的吸波实质是吸收或衰减入射的电磁得纳米材料具有涡流损耗高、居里点及使用温度高、吸
波，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转变成热能波频率宽等性能。纳米材料的这种结构特征使得纳米
或其它形式的能量而耗散掉。吸波材料一般由基体材吸波材料具有吸收频带宽、兼容性好、质量轻和厚度薄
料（黏结剂）与吸收介质（吸收剂）复合而成。吸波材料等特点，易满足雷达吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求，
可以分为电损耗型和磁损耗型2类。电损耗型材料主是一种非常有发展前景的高性能、多功能吸收剂。
要靠介质的电子极化、离子极化、分子极化或界面极化3新型纳米吸波材料的种类和主要研制方法
来吸收、衰减电磁波。磁损耗型材料主要是靠磁滞损纳米技术的迅速发展及纳米微粉优良的电磁吸波

25
2010年7月现代涂料与涂装Jul．2010
第13卷第7期ModernPaint&FinishingVol．13No．7

性能使得纳米吸收剂成为国内外研究的方向和热点。与羰基铁粉、铁粉、镍粉、炭黑、石墨、碳化硅、树脂等复
3.1纳米金属与合金吸收剂合形成复合铁氧体纳米微粉吸波材料。铁氧体纳米复
纳米金属和合金吸波材料主要是通过磁滞损耗、合材料多层膜在7～17GHz频率段的峰值吸收为－40
涡流损耗等机制吸收损耗