低頻吸波材料的研究進展
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目前吸波材料的低 頻化 已成為一種發展趨勢 。傳統用于低頻吸波材料 的有 電磁軟鐵、電磁鋼板及坡莫合金等。電磁軟鐵的磁導率可以達到 5000mH／m，已用作 發生磁場大的超導 電器 械 的屏 蔽材 料及 MRI(Magnetic resonan ceimaging)磁鐵的
自屏蔽及車內屏蔽。用于電磁吸波材料的電磁鋼板必須采用 Si含量 3 的硅
鋼片。鎳含量為 35 ～80坡莫合金的磁導率最高可達2×10 mH／m，常用 78Ni型的 PC(高鎳)和 45 型的 PB(中鎳)可屏蔽弱磁場。
國內外學者在研究傳統吸波材料的同時對新材料進行了探索 ，從早年的鐵氧體到現在具有 電磁雙復特性的磁性金屬合金等 ，重點研究和應用的低頻 吸波材料有非晶態合金、鐵氧體吸波材料 、金屬微粉吸波材料、納米吸波材料。
非晶態合金
非晶態合金俗稱“金屬玻璃”，以極高速度從熔融狀態冷卻的合金，凝固后的合金結構呈玻璃態。非晶態合金與金屬相比，成分基本相 同，但結 構不同，引起 二者在性能上 的差異。1960年 ，美國加州理工學院的 P．Duwez等發明了一種直接將熔融金屬急冷制備非晶態金屬的方法
此后一個新 的時代宣布來臨。1976年 ，國外第一次報道了用非晶態軟磁合金制備的吸波材料，開創了非 晶態合金應用 的新領域，非 晶態合金作為性能上優于傳統吸波材料的新 型材料主要是利用磁旁路原理來引導場源所產 生的電磁能流使其不穿過空間防護區域 。
Der-RayHuang等借助樹脂轉換模 型合成技術結合非晶態合金 2826MB非晶合金帶材和鐵磁性粉(Fe、Ni等)制備了功效更好的用于陰極射線管的漏斗屏蔽裝置，在 159．24A／m的應用磁場下獲得 25～27dB的最大屏蔽效果 ，對
于10kHz～18GHz的寬頻范圍內屏蔽效能在
5O～80dB范 圍內，該裝置對高低頻均有很好的屏蔽作用 。L．W．Deng等_1通過兩步機械合金化法制得的 CoFeZr非晶態合金在 2GHz時其磁導率為 4．26，磁損耗( )為 4．22，顯示了 良好 的電磁參數特性 ，可以用作低頻段范圍的微波吸收。劉榮采用鐵基非晶合金這一具有 良好軟磁性能的功能材料作為低頻干擾電流探頭的磁芯材料 ，通過對環形非晶磁芯的切割及斷 口處理等一系列實驗研究 ，提高 了電流探頭在低頻范圍的測試性能，這一點彌補了目前在電磁兼容性實驗中國內所研制的電流探頭測試范圍的局 限性。
鐵氧體 吸波材料
鐵氧體是以氧化鐵和其他一種或多種鐵族或稀土元素氧化物為主要成份 的復合氧化物 ，它 可以直接用作吸波劑 ，也可與其他磁損耗介質混合使用以調節 電磁參數 ，展寬吸收頻帶。另外，鐵氧體材料具有較好的頻率特性 ，在低頻下，鐵氧體具有較高的磁導率而介電常數較小 ，這使其適合制作 匹配層而在拓寬低頻吸波頻寬方 面具有 良好的應用前景。 目前在 VHF／UHF頻段，鐵氧體材料是吸收劑 的首選對象 。
近期研究報道集中在六角晶系鐵氧體材料 ，鋇系 M 型、W 型六角晶系鐵氧體材料研究開展也較多。日本研制出一種由阻抗變換層和低阻抗諧振層組成 的雙層結構寬頻帶高效 吸波材料，可吸收 1～2GHz的雷達波，吸收率為-20dBE]，這是迄今為止最好的吸波材料。但鐵氧體吸波材料也存在一些應用問題，如面密度較大、高溫特性差等缺點 ，還受 自身飽和磁化強度 以及各向異性場的限制 ，難 以制得輕質材料。并且在微 波波段 內，鐵氧體的介電常數實部可調整 的范圍不大 ，介電損耗一般較小 ，對匹配頻率只有在厚度匹配的情況下才能做到無反射吸收 ，存在電磁參數匹配困難 ，吸波性能提高和吸收頻帶擴展受限等問題 ，其對微波的吸收主要來源于磁損耗 。根據鐵磁學理論，未摻雜的磁鉛石形鐵氧體的矯頑力很高 ，屬硬磁材料 ，隨著摻雜元素加入量的增加 ，其矯頑力、頑磁性 和磁化強度均逐漸下降 ，其磁特性 已接近軟磁鐵氧體材料，有利于提高鐵氧體材料的吸波性能_1 。另外 ，將鐵氧體材料與其他作用機制的吸波材料加以有效地組合 ，也可提高體系的整體 吸波性能。曹曉非【2。_通過煅燒處理由溶膠一凝膠工藝所得的納米級鋰鋅鐵氧體顆粒 ，使其生長為微米級顆粒 ，并進行其他元素的摻雜及不同類型吸波材料的復合，可以使所得鋰鋅鐵氧體在 0．5～3GHz具有較強的微波吸收和較大的有效吸波頻寬 。
金屬微粉吸波材料
金屬微粉吸波材料主要是通過磁致損耗、渦流損耗衰減電磁波，一般由超細磁性金屬粉末與高分子粘 接復合而成 ，可以通過多相超細磁性金屬粉末 的混合 比例來調節電磁參數，使其達到較理想的吸波效果。金屬磁性材料有著高 的飽和磁化強度 ，同樣體積的材料，其金屬磁性能遠高于鐵氧體 ，特別在磁導率方面 ，為解決微波低頻段吸收提供了新 的技術 途徑 ，國內外研究都較多 ，從微米到納米顆粒，從單元金屬到合金 ，從各 向同性到各 向異性顆粒等，如使用扁平狀 FeSiAl磁性金屬顆粒_2，由于片狀形態可超越 Snoek限制，在 2GHz時具有較大 的虛部，非常有利于微波吸收。
金屬微粉主要有 2種 ：一是羥基金屬微粉 ，包括羥基鐵 、羥基鎳、羥基鉆，粒度一般為 0．5～20 m。羰基鐵作為一種傳統 的超細金屬粉類吸收劑 ，對雷達波能夠強烈地吸收，在微波頻段具有磁導率較高 、磁導率實部和虛部頻散效應不顯著 、匹配厚度較小等特點。另外，將羥基鐵粉與其他磁 性金屬粉類的吸波材料加 以有效組合，也可提高體系的整體吸波性能。日本學者使用羰基鐵粉 (粒徑 D一1 m)和樹脂制備了厚 度為 2mm 的吸波材料 ，從其
電磁參數值計算 出其在2GHz的反射率可 以低于一22dB[]，該復合材料中羰基鐵粉的體積分數為 57 。渠立永_2。
提出的羥基鐵與各 向異性鐵氧體等混合制備的吸收劑在低頻波段取得了較好的效果。另一種是通過物理氣相沉積法 、化學還原法或熱分解羥基化合物法得到的磁性金屬微粉 ，包括 Co、Ni、FeNi、CoNi等 ，它們的電磁參數與組分、粒度密切相關[2 。文獻[26]研究了微米級 Ni、Co粉末 的電磁特性，發現復磁導率和磁損 耗在1～8GHz內有最大值，1．4 m 的 Ni粉在頻率為 1．4GHz時，分別有磁導率 為8，磁損耗 為5。
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