RGO/PANI纳米复合吸波材料的制备及性能研究(2)
结论 … 26
致谢 … 27
参考文献28
1 引言
1.1 吸波材料概述
1.1.1 吸波材料简介
人们对于吸波材料的发现和探究最早可追溯到二战时期，最初主要是其在军事领域中关于隐身技术方面的应用。随着一些隐性战斗机、轰炸机等先进的隐形军用设备的出现和应用，吸波材料逐渐显出其在实际应用中的必要性[1]。随着社会信息化和电子化的迅猛发展，各种电子设备在人类日常生活的应用日益增多，电磁波辐射不仅会对其它电子设备形成干扰，导致其不能正常运转，更重要的是对人体健康造成危害，严重威胁了我们的人身安全[2]。所以人们也逐渐认识到吸波材料在日常生活中应用的必要性，对于其在民用方面的开发和探究也慢慢增多，在生活中的应用也有渐渐广泛起来的趋势。
吸波材料是一种一般由吸波剂、基体以及其他添加剂构成的，能够对投射到其表面的电磁波进行有效的吸收、使其能量衰减的功能性材料。电磁波能够通过该种材料内部的介质损耗，转化为其他形式能，或者因干涉而消失，以此造成能量的耗散，而在材料表面的反射、散射和透射都很小 [3]。
1.1.2 吸波材料的分类
目前，关于国内外已有研究和报道的吸波材料的分类，大多包含以下三种分类方法[4-7]：
（1）按照材料的成型工艺以及承载能力的分类方法一般可分为涂敷型和结构型。涂敷型是指将粘结剂与吸波剂混合后凃制成吸波凃层，而结构型能够成型成各种形状复杂的部件，既可作为承载又能吸波。
（2）按照材料的吸波原理的分类方法一般可分为吸波型和干涉型。吸波型的吸收原理是利用其自身进行吸收电磁波，而干涉型是通过层与层之间反射出来的微波之间的相互干涉以此抵消耗散掉。
（3）按照材料的损耗机制的分类方法一般可分为电损耗型（包括导电损耗和介电损耗）、磁损耗型和其他损耗型。电损耗型的吸波机理主要为通过原子或电子极化、电偶极子的取向极化、还有界面极化等损耗机制来消耗电磁波能量。磁损耗型的损耗机制主要依靠磁滞损耗、铁磁共振和涡流损耗等，利用这些磁损耗机制将电磁波转换成热能以此引起能量耗散。
1.1.3 吸波原理
对于吸波材料来说，一般要满足以下两个基本特点才能达到其吸收微波的功能特性[8-10]：
（1）使入射电磁波可以最大程度的进入其内部，减少对波的反射，也就是说使其对微波的反射系数R最小，能够具有波阻抗匹配特性。当电磁波从自由空间向介质投射时，介质的波阻抗Z和自由空间的波阻抗Z0决定了微波在材料表面的反射系数R的数值大小。理想的条件是反射系数R =0, 式1.1中Z =Z0，此时电磁波不会发生反射。
R = (Z - Z0) / (Z + Z0) (1.1)
（2）在电磁波投射进入材料内部后，能够被内部介质有效吸收或对其能量产生衰减，并被转化为热能或其他形式能而使其耗散掉，即介质可以产生电磁损耗。材料的复介电常数εr和复磁导率μr是评价其吸波能力的重要电磁参数，它们的数值能够表征材料的吸波性能，如下式所示：
εr = ε′ - jε" μr = μ′ - jμ" (1.2)