CST颗粒复合材料的吸收特性分析(7)
吸收特性，分析颗粒尺寸和分布等因素对其辐射吸收特性的影响。
此课题的创新性在于到目前为止，没有对颗粒复合吸收特性进行详细的研究，本
课题将综合前人对于纳米颗粒材料的研究以及运用 CST 软件对复合材料进行数学物
理模型的建立，进而研究分析。
2 辐射吸收基本原理
半个多世纪以来，吸波材料的主要成分电磁波吸收剂已有较大的发展，传统的吸
收剂主要有：电介质型的导电炭黑和石墨、碳纤文、碳化硅纤文、钛酸钡铁电陶瓷等，
具有较高的介电损耗，依靠介质的电子极化、界面极化衰减或介质极化迟豫损耗来吸
收电磁波，但是添加电介质吸收剂不能改变磁导率，且对厚度的依赖性较高；磁介质
型的铁氧体、羰基铁粉以及各种金属合金粉，以铁氧体为例，具有磁滞损耗、涡流损
耗和剩余磁损耗，可达到强吸收、宽频带的吸波效果[1]。
当在半导体纳米材料表面修饰一层某种介电常数较小的介质时，相对裸露于半导
体纳米材料周围的其它介质而言，被包覆的纳米材料中电荷载体的电力线更易穿过这
层包覆膜，从而导致它比裸露纳米材料的光学性质会发生较大的变化，这就是介电限
域效应。该效应的出现使得纳米粒子的表面极化能(为负值)明显增大了，当这种表面
效应引起的能量变化大于电子与空穴之间的空间作用能所引起的能量变化时，能带间
隙随即减小，反映在光学性质上就是吸收光谱明显表现为向长波方向移动(即红移)。
纳米材料与介质的介电常数相差越大，介电限域效应就越明显，吸收光谱红移也就越
大。反映在介电性质上就是导致介电常数增加，同样引起红移[3]。
一般认为，磁性金属对电磁波能量的吸收由晶格电场热振动引起的电子散射、杂
质和晶格为缺陷引起的电子散射以及电子和电子之间的相互作用三种效应决定。由于
粒子的细化使得组成粒子的原子数大大减少，活性大大增加，在微波辐射下，分子、
电子运动加剧，促进磁化，使电磁能转化为热能；铁磁性金属粒子的晶体结构比较简
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