吸波材料工作原理詳解

圖1 為吸波材料的吸波原理示意圖。當(dāng)電磁波垂直入射到吸波材料表面時，部分電磁波被反射回去；其余部分進(jìn)入材料內(nèi)部，并在電磁波傳播過程中通過傳導(dǎo)電流損耗、介電損耗和磁損耗等機(jī)制將電磁能轉(zhuǎn)換成熱能耗散或使電磁波因干涉而衰減；部分未被耗散或衰減的電磁波在自由空間與吸波涂層表面和涂層底面與金屬板界面之間發(fā)生反射，來回反射過程中又有部分電磁波被吸波涂層吸收衰減，未被衰減部分則穿過涂層上表面再次返回自由空間。

一般來說，若要實(shí)現(xiàn)電磁波的高效吸收必須滿足兩方面基本條件：(1) 入射電磁波最大限度地進(jìn)入材料內(nèi)部而不在材料表面發(fā)生反射，即材料的匹配特性。當(dāng)電磁波入射到材料表面，能否進(jìn)入材料并且以多大比例進(jìn)入材料內(nèi)部完全取決于材料和自由空間界面的輸入波阻抗。也就是說，只有當(dāng)材料的波阻抗與自由空間的波阻抗相匹配時，入射電磁波才能較大程度地進(jìn)入材料內(nèi)部；(2) 進(jìn)入材料內(nèi)部的電磁波能迅速被吸收并衰減，即材料的衰減特性，換言之，就是要求材料具有很高的電磁損耗特性。

實(shí)現(xiàn)第一個條件的方法是創(chuàng)造特殊的邊界條件使入射電磁波在材料介質(zhì)表面不被反射而盡可能進(jìn)入材料內(nèi)部。最簡單的情況是電磁波從自由空間垂直照射到介質(zhì)表面。

實(shí)現(xiàn)第二個條件則要求材料具有很高的電磁損耗性能，即電磁波進(jìn)入材料后要迅速被吸收并衰減，這與材料本身物理性質(zhì)有關(guān)。

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