1  吸波涂料

吸波涂料是能够将周围环境中投射到它表面的电磁波能量吸收、并通过材料的损耗转变成热能或其它能量的一类材料。吸波涂料作为目前主要隐形材料之一，在军事应用方面取得了长足的发展，在研究方面也取得了较为深入系统的探索，在军事应用方面，其目前的研究主要以满足新型隐身涂层材料 “薄、宽、轻、强” 要求，即不仅要求入射到材料内部相应频段的电磁波在尽量薄的厚度被快速吸收和损耗。同时要求吸波涂层材料的面密度小、质量轻，在不影响材料力学性能的前提下，减轻机身质量。目前，隐身涂料一般需要在2-18 GHz频段具有吸收功能。目前主要以传输线理论为指导，通过合理的微观结构设计、制备工艺设计，充分利用材料的物理化学及结构性能，拓宽涂层材料的吸收频带。如Xu等通过模板法制备了介孔的核壳多孔碳材料，以其为吸波剂，以石蜡为黏结剂，当其含量为20%，厚度为3.9 mm时，其在8.2 GHz频段反射损耗可达−84 dB，且其小于-10 dB的频带宽可达4.8 GHz。再着，在不同的使用环境中，不仅要求吸波涂层有高的吸波性能，而且要满足和适应不同使用环境的变化要求，如要求材料具有黏结强度高，耐一定的温度和耐烧蚀等要求，而相同的吸波材料在不同的条件下，其吸波性能也会受到较大的影响。这对吸波涂层的黏结剂的设计和性能提出了更高的要求，如在飞机隐身涂料上耐高温的要求，家电行业绿色无污染的要求等。随着相关研究的深入，国家政策的支持，吸波涂料在民用产品上的应用也逐渐变得广泛起来，目前主要集中于2个方面，一是用于各种电磁辐射防护，如人体安全防护、消除各种电子设备中集成电路中电磁波的相互干扰、导航系统的电磁干扰、集成电路中提高信噪比、以及电磁兼容等许多方面。另一方面主要还可以用于微波发热，由于其节时、省电、卫生等原因，以微波炉为典型代表的产品正在走入人们的日常生活，改变着人们的生活方式。

吸波涂料主要由各类聚合物黏结剂包覆吸波剂组成。制备和选择合适的吸波剂是吸波涂料的关键，它决定了吸波涂料的吸波性能，且不同的吸波剂对其黏结剂也有不同的要求。聚合物黏结剂是吸波涂料的成膜物质，使其成为连续相，使涂层牢固黏附于被涂物表面上形成连续的薄膜，不仅可以起到保护吸波剂免受环境侵蚀，而且赋予其一定的机械及力学性能；黏结剂的选取应遵循以下原则：1）和吸波剂浸润性优良，可以将吸波剂进行全包覆；2）可以和环境及吸波剂表面达到很好的阻抗匹配，以提升其吸波性能；3）一般均要求吸波涂层有较好的附着力和耐久性；4）吸波剂一般为无机及其复合物，由于导热性及比热容等方面的差异，要求具有较好的耐热性能，并对其耐老化性及耐久性提出了更高的要求。从现有的研究进展来看， 综合性能较好、工艺稳定的黏结基料体系主要有氯磺化聚乙烯、环氧树脂和聚氨酯等。

吸波剂主要分为电导损耗型、电介质损耗型和磁损耗型三大类。石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管等属于电导损耗型吸波材料，电磁能主要衰减在材料电阻上。氧化锌、碳化硅、氧化锡之类属于电介质型吸波材料，其机制为介质极化驰豫损耗。 磁介质型吸波材料的损耗机制，主要归结为铁磁共振吸收，这类材料有铁氧体、羰基铁等；其中，以铁氧体的研究最为成熟和普遍，但也有其固有的缺点，如导电性差等，因此目前研究主要以复合材料的研究为主，以期获得最优的吸波性能。如Cao等以碳纳米管为基，辅以四氧化三铁颗粒增强其磁性，以增强其复合材料的吸波性能，并在复合物表面包覆一定量的聚苯胺，对其吸波性能及界面对吸波性能的影响进行研究，结果表明，....