隨著現代科學技術的發展,電磁波輻射對環境的影響日益增大。在機場,飛機航班因電磁波干擾無法起飛而誤點;在醫院,移動電話常會干擾各種電子診療儀器的正常工作。因此,治理電磁污染,尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料,已成為材料科學的一大課題。
所謂吸波材料,指能吸收投射到它表面的電磁波能量的一類材料。在工程應用上,除要求吸波材料在較寬頻帶內對電磁波具有高的吸收率外,還要求它具有質量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能。
早在第二次世界大戰期間,美、英、德等國出于各自的軍事目的,針對雷達電子偵察和反偵察,開始對電磁波吸收材料進行了大量探索性工作。美國于20世紀60年代開始把吸波材料應用于空軍的F-14、F-15、F-18戰斗機和F-117隱形飛機上。80年代以來,世界各國投巨資加大對吸波材料研究的力度。隨著電信業務的迅速發展,吸波材料也被應用到通信、環保及人體防護等諸多領域。
電磁輻射通過熱效應、非熱效應、累積效應對人體造成直接和間接的傷害。研究證實,鐵氧體吸波材料性能最佳,它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點。將這種材料應用于電子設備中可吸收泄露的電磁輻射,能達到消除電磁干擾的目的。根據電磁波在介質中從低磁導向高磁導方向傳播的規律,利用高磁導率鐵氧體引導電磁波,通過共振,大量吸收電磁波的輻射能量,再通過耦合把電磁波的能量轉變成熱能。
城市內高樓林立,高大的建筑反射電磁波會造成重影。將吸波材料應用于建筑材料中,可使這個問題迎刃而解。而吸波材料制作的微波暗室可廣泛地應用于雷達、通信和航空航天領域。此外,吸波材料在改善機載、航載雷達設備的兼容性,提高整機性能等方面也有著廣闊的應用空間。
在各種雷達目標的表面,涂覆吸波材料用以減少武器系統的有效反射截面,從而使這些武器易于突破敵方雷達的防區,這是反雷達偵察的一種有力手段,也是減少武器系統遭受紅外制導導彈和激光武器攻擊的一種方法。吸波材料還可用于著落燈等機場導航設備,航船桅桿、甲板,潛艇的潛望鏡支架或通氣管道等。
將吸波材料應用于各類電子產品,如電視、音響、VCD機、電腦、游戲機、微波爐、移動電話中,可以使電磁波泄露降到國家衛生安全限值(10微瓦每平方厘米)以下,確保人體健康。將其應用于高功率雷達、微波醫療器、微波破碎機,能保護操作人員免受電磁波輻射的傷害。