吸波材料在崛起

正如工业革命带来了烟尘弥漫的空气污染，原子时代使各种辐射病的阴影在人们心里蔓延一样，电及其产物电磁波的广泛应用亦导致了空间电磁污染。在深圳，机场的航班曾因电磁干扰无法起飞而误点；在医院，医生们反映，打手机会干扰各种电子诊疗仪器正常工作，甚至危及病人的生命安全；电脑的普及应用使得电脑病、电磁过敏症影随出现；随着手机走进平常人生活，有关电磁辐射有害人体，甚至导致脑瘤的研究亦屡见报端。现代社会已使我们离不开电，但我们必须治理电磁污染。科学研究证实：只有使用吸波材料才能吸收电磁波。

吸波材料是能吸收投射到它表面的电磁波能量、并通过材料的损耗转变成热能而产生吸收的一类材料。在工程应用上除吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，尚要求材料重量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。

早在二次世界大战期间，美、英、德等国出于各自的军事目的，针对雷达电子侦察和反侦察，开始对电磁波吸收材料进行大量探索工作。当时的Jauman吸波材料为电阻型和电介质型，厚达7．62厘米，至今仍被生产和使用着。美国于六十年代开始把吸波材料，即“隐形”飞机技术，应用于空军的F—14、F—15和F—18等几种战斗机上，八十年代美国政府投资25亿美元从事这一课题研究。随着海湾战争F—117隐形飞机成功的轰动效应，世界各国投巨资加大对吸波材料研究的力度。我国也将其列入“九五”攻关课题。

科技界的研究证实：电阻型吸波材料，其吸收频率与电磁波的波长关系很大，其匹配厚度大于50厘米，工程上无推广价值；电介质型吸波材料，工作频率范围窄，成本高，工程上很难推广；有机和导电高分子吸波材料，因其成本高，工艺复杂，有时效变坏性，工程上难以推广；超细粉金属型，虽然理论上吸收性能较佳，但由于“趋肤效应”作用，金属细粉很难在分散剂中达到有效分布，实际工程中亦无法推广；而以磁介型即高磁导率铁氧体吸波材料为最佳。它具有较宽的吸收频段，高吸收率，匹配厚度较薄等特点。但目前科研水平对频率5000MHz以下的电磁波实现吸收困难很多，研究举步维艰。虽然已研制出频率5000MHz以上的吸波材料，但匹配厚度太厚，工程应用困难。

现在，研究的主流集中于铁氧体研制、筛选与组合上。深圳先声科技发展有限公司生产出用于电磁辐射防护的SEM晶片，该晶片电磁辐射吸收率高达93．7％。根据电磁波在介质中从低磁导率向高磁导率方向传播的规律，SEM卡能将辐射于人体的电磁波引导向晶片集中，通过自旋———晶格的耦合传递把电磁辐射能量转变成热能形式耗散，从而改变人体周围的电磁场分布，近辐射源工作者得到初始冠状截面0．5×1．0m良好屏蔽空间，达到消除电磁辐射对人体危害的目的。将吸波材料应用于家电产品，如电视、音响、电脑、游戏机、微波炉、VCD机、手提电话中，使电磁波泄漏降到国家卫生安全限值以下（小于10微瓦／每平方厘米），确保人体健康。将其应用于高功率雷达、微波医疗器、微波破碎机，能保护操作人员免受电磁辐射的伤害。

电子仪器间存在电磁干扰，它对科学测量、医疗保健及重要工程的电子系统的潜在危害是重大的。如果将铁氧体吸波材料应用于电子设备中则能吸收泄漏的电磁辐射，能达到消除电磁干扰（电磁兼容）的目的。城市内高楼林立，高大的建筑反射电磁波会造成重影，如果将吸波材料应用于建筑材料中则使这个问题迎刃而解。用吸波材料制作的微波暗室可广泛地应用于雷达或通信设备的天线、导弹、飞机和卫星等特性阻抗耦合度的测量、宇航员用背肩式天线方向图的测量、宇宙飞船安装测试和调整等；此外吸波材料在改善机载、舰载雷达设备的兼容性，使整机性能提高等方面亦有着广阔空间。

现代电信业的发展，使得我们的一切通讯手段都与电磁波相关，网络信息时代的到来使得电子货币、无纸化贸易成为现实。如何防止电磁波泄密、保证信息安全已成为该领域世人瞩目的焦点。而吸波材料应用则可使这个难题得到很好的解决。

在各种雷达目标的表面涂覆吸波材料用以减小武器系统的有效反射截面，从而使用这些武器易于突破敌方雷达的防区，克敌制胜，这是反雷达侦察的一种有力手段，也是减小武器系统遭受红外制导导弹和激光武器击毁的一种方法。吸波材料还可用于隐蔽着落灯等机场导航设备及其他地面设备、舰船桅杆、甲板、潜艇的潜望镜支架或通气管道等设备。这就是隐形军备。它在海湾战争中已得到检验，而在未来的军事领域将有着更广阔的应用空间。