石墨烯吸波材料助力5G手机创新——隐身飞机黑科技
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作者:yachcom
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发布时间: 2021-06-21
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所谓吸波材料，指能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料。在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
所谓吸波材料，指能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料。在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大；电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。
电磁波在传播过程中遇到任何形状的介质时，在电磁波的入射面或界面都会发生反射和透射现象。只有当原传播介质的波阻抗与材料的波阻抗相互匹配时，电磁波才会最大效率地入射到材料内。电磁波在材料内部传播过程中与材料发生相互作用并被转化为其他形式的能量（如机械能、电能和热能等），即电磁波损耗。
所以，吸波材料的吸波性能主要由两个条件决定：一是阻抗匹配特性，即减少电磁波在材料表面的反射或电磁波能够最大限度地进入到材料内部；二是衰减特性，即电磁波进入到材料内部后，材料能够对电磁波进行有效地吸收或损耗，减少电磁波的二次反射。
多组份石墨烯基吸波材料通过复合杂化粒子微结构及协同效应，并研究吸波材料的负载密度、形貌、结构、各组份成份含量以及各组份之间的协同效应对其电磁参数的影响，同时利用石墨烯的特殊结构以及石墨烯与纳米粒子复合所带来的特殊性质所造成的界面极化、电子弛豫极化和偶极子极化等效应来损耗电磁波，获得了具备多种电磁波损耗机制且性能可调的质轻、高强、宽频吸波材料结构体系。
1. 民用领域，能有效减少电磁波对人体的辐射损害和对通讯部件的信号干扰，促进5G手机，基站，RFID，无线充电等领域有广泛应用；
2. 军事领域，作为隐身技术中最重要的，最有效的一环，应用于隐身飞机、隐身坦克、隐身舰船，如微波暗室、电磁兼容室、衰减器、雷达表RCS减缩等。
1. 由石墨烯三元材料复合制成，极具更薄、磁导率更高等优势特点；
2. 业内首创石墨烯吸波材料，取代进口吸波材料；
3. 采用非导电PSA，使其可以更好起到绝缘效果，以及更容易、更可靠的安装；
4. 卷装成品出货，直接模切，加工简单方便，性价比更高（可以根据客户要求加工成各种形状或厚度）
石墨烯因其独特的物理结构和优异的力学、电学性能，在吸波材料领域得到更加广泛的应用。目前，基于石墨烯的吸波材料在制备方法上，二元复合材料趋向于采用一步法，三元复合材料趋向于采用两步法；在结构上，趋向于制成片(层)状结构；在复合基材方面，趋向于选用多元的不同吸波机理的吸波基材。
另外，从性能上看，三元复合材料优于二元复合材料，是提高石墨烯基复合材料吸波性能的一个重要方向。作为新型吸波基材的石墨烯会有着广泛的研究价值和应用前景，推动军事隐形材料的发展，同时也会在电磁辐射防护等民用方面发挥更大作用。
随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大；电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。
石墨烯吸波材料的产品系数
石墨烯吸波材料的吸波原理
电磁波在传播过程中遇到任何形状的介质时，在电磁波的入射面或界面都会发生反射和透射现象。只有当原传播介质的波阻抗与材料的波阻抗相互匹配时，电磁波才会最大效率地入射到材料内。电磁波在材料内部传播过程中与材料发生相互作用并被转化为其他形式的能量（如机械能、电能和热能等），即电磁波损耗。
所以，吸波材料的吸波性能主要由两个条件决定：一是阻抗匹配特性，即减少电磁波在材料表面的反射或电磁波能够最大限度地进入到材料内部；二是衰减特性，即电磁波进入到材料内部后，材料能够对电磁波进行有效地吸收或损耗，减少电磁波的二次反射。
多组份石墨烯基吸波材料通过复合杂化粒子微结构及协同效应，并研究吸波材料的负载密度、形貌、结构、各组份成份含量以及各组份之间的协同效应对其电磁参数的影响，同时利用石墨烯的特殊结构以及石墨烯与纳米粒子复合所带来的特殊性质所造成的界面极化、电子弛豫极化和偶极子极化等效应来损耗电磁波，获得了具备多种电磁波损耗机制且性能可调的质轻、高强、宽频吸波材料结构体系。
石墨烯吸波材料应用领域
1. 民用领域，能有效减少电磁波对人体的辐射损害和对通讯部件的信号干扰，促进5G手机，基站，RFID，无线充电等领域有广泛应用；
2. 军事领域，作为隐身技术中最重要的，最有效的一环，应用于隐身飞机、隐身坦克、隐身舰船，如微波暗室、电磁兼容室、衰减器、雷达表RCS减缩等。
石墨烯吸波材料优异性
1. 由石墨烯三元材料复合制成，极具更薄、磁导率更高等优势特点；
2. 业内首创石墨烯吸波材料，取代进口吸波材料；
3. 采用非导电PSA，使其可以更好起到绝缘效果，以及更容易、更可靠的安装；
4. 卷装成品出货，直接模切，加工简单方便，性价比更高（可以根据客户要求加工成各种形状或厚度）
石墨烯吸波材料发展方向
石墨烯因其独特的物理结构和优异的力学、电学性能，在吸波材料领域得到更加广泛的应用。目前，基于石墨烯的吸波材料在制备方法上，二元复合材料趋向于采用一步法，三元复合材料趋向于采用两步法；在结构上，趋向于制成片(层)状结构；在复合基材方面，趋向于选用多元的不同吸波机理的吸波基材。
另外，从性能上看，三元复合材料优于二元复合材料，是提高石墨烯基复合材料吸波性能的一个重要方向。作为新型吸波基材的石墨烯会有着广泛的研究价值和应用前景，推动军事隐形材料的发展，同时也会在电磁辐射防护等民用方面发挥更大作用。