微波吸收材料电磁特性响应规律及影响因素研究进展

微波吸收材料可以防止电磁干扰,保证电磁信息的安全,减轻电磁辐射对人体健康的危害,无论在军用和民用上都具有很高价值.复介电常数和复磁导率是影响材料微波吸收性能的基本参数.有关电磁参数的设计理论已发展较为成熟.通过相关数值方法,根据材料对反射损耗、厚度等的约束要求,可计算得到符合实际条件的电磁参数.然而,数值方法得到的电磁参数可能会偏离实际范畴,不能给具体的材料设计提供有意义的指导.因此,进一步了解材料的内在特性与GHz频段电磁辐射的相互作用规律,对吸波材料制备技术的持续进步至关重要.电磁波吸收的候选材料中,介电损耗材料因具有更强的损耗能力而表现出独特的优势,其高损耗能力来源于电导特性和极化弛豫.其中,设计具有低逾渗阈值的材料结构有利于电导能力的充分利用,引入缺陷/界面将增加极化位点使极化弛豫进一步增强.但过分追求高介电损耗可能会导致复介电常数过高,材料阻抗与空气失配,引入磁性材料可使复磁导率提高,改善阻抗匹配特性.复磁导率的提高可以通过完善材料静磁特性和优化磁共振实现.本文结合通过改善复介电常数/复磁导率来修饰材料吸波性能的相关成果,分别讨论了逾渗网络构建、单/多组分介质极化工程对复介电常数谱以及静磁特性修饰、磁共振优化对复磁导率谱的具体影响.最后,还指出材料内禀属性和电磁参数关联性研究中所面临的挑战.