科普什么是吸波材料.docx

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科普什么是吸波材料

第八章隐身技术及隐身材料简介

§8.1雷达隐身技术及吸波材料

§8.1.1雷达隐身技术

现代军事技术的迅猛发展，世界各国的防御体系被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大，军事目标的生存能力和武器系统的突防能力受到了严重威胁。

因而，武器的隐身得到了广泛的重视，并迅速发展，形成一项专门技术——隐身技术（stealthtechnology）。

它作为一项高技术，与激光武器、巡航导弹被称为军事科学上最新的三大技术成就。

隐身技术是指在一定范围内降低目标的可探测信号特征，从而减小目标被敌方信号探测设备发现概率的综合性技术。

现代隐身技术按目标特征分类，可分为可见光隐身技术、雷达或微波隐身技术、红外隐身技术、激光隐身技术和声波隐身技术，其中雷达隐身占60%以上，因而雷达波隐身技术是当前隐身技术研究的重点[1]。

雷达隐身涂料的发展使得隐身目标的战场生存能力和武器系统的突防能力得到了极大的提高，并在近十年的局部战争中发挥了重大作用，影响了现代战争的模式和概念。

早在20世纪30年代，荷兰就首先将吸波材料用于飞机隐身[2]。

其后，德、美等国也将吸波材料用于飞机和舰艇。

到60年代，美国将吸波材料用于Ｕ-2、F-117等飞机上。

80年代中后期相继面世的美国隐形飞机无疑代表了吸波材料实际应用的巨大成就。

其中，最有代表意义的是Ｆ-117、Ｂ-2、Ｆ-22等隐形飞机。

Ｆ-117隐身战斗机成功并系统地运用了各种缩减雷达散射截面的措施，使其ＲＣＳ值减小到0.025ｍ2；Ｂ-2隐形轰炸机的ＲＣＳ值为0.1ｍ2；而人的RCS值为1m2[3]。

雷达隐身技术的核心是缩减目标的雷达截面积（RCS）。

减少武器RCS值的途径主要有三条：

（1）外形隐身技术。

通过外形设计来消除或减弱散射源，特别是强散射源。

（2）阻抗加载技术。

通过加载阻抗的散射场和武器的总散射场互相干涉来减少RCS。

（3）材料隐身技术。

通过材料吸收或透过雷达波来减少RCS值。

其中材料隐身技术因其具有吸波性能好、工艺简单和容易调节等优点，在隐身技术中占有重要地位。

§8.1.2吸波复合材料概述

吸波材料是指能够吸收衰减入射电磁波能量，并通过材料的介质损耗使其电磁能转换成热能或其他能量形式的一类功能复合材料。

吸波材料一般由基体材料（或粘结剂）与吸收介质（吸收剂）复合而成。

本文主要研究对雷达波具有吸收损耗效应的吸波材料（radarabsorbingmaterials，缩写RAM）。

§8.1.2.1.吸波复合材料特性

吸波复合材料一般要求具备以下特性：

（1）厚度薄，质量轻。

吸波涂料的质量对武器来说完全是附加的。

例如铁氧体涂料的比重约为5g/cm3，如涂层厚度为4mm，涂覆面积为50m2，附加重量就达到1000kg，这对于飞机、导弹等武器来说都是不切实际的。

此外，涂层太厚和太重还影响飞行器的气动特性，增加涂覆工艺的难度等。

（2）频带宽，反射率低。

雷达工作频带很宽，大约在1~140GH范围，且还在拓宽。

对隐身飞行器，吸波涂料的主要覆盖频段1~18GHz，坦克车辆主要在26.5~40.0GHz和90~140GHz范围内。

目前的工作就是在衰减量≦10dB的情况下追求尽可能宽的频带。

（3）功能强。

要求吸波复合材料既可以作吸波材料，又可以作结构材料，有高的力学性能及良好的环境适应性和物理化学性能。

§8.1.2.2.吸波复合材料的吸波原理

吸波材料的基本物理原理是材料对入射电磁波实现有效吸收，将电磁波能量转换为热能或其他形式的能量而耗散掉。

该材料应具备两个特性即波阻抗匹配特性和衰减特性。

（1）阻抗匹配特性，即创造特殊的边界条件使入射电磁波在材料介质表面的振幅反射率ρ最小（理想情况ρ=0）从而尽可能地从表面进入介质内部。

最简单的情况是电磁波从自由空间垂直射到介质表面，此时[4，5]：

ρ=（η-η0）/（η+η0）；ρ=（Zn-η0）/（Zn+η0）η

式中ρ——电磁波在涂层表面的振幅反射率；

η——涂层的相对本性阻抗；

η0——自由空间的相对本性阻抗；

Zn——n层的表面相对阻抗。

欲使ρ=0

则η=η0

而η0=（μ0/ε0）1/2；η=（μ/ε）1/2；

式中μ0、ε0——自由空间的相对磁导率、相对介电常数，均为1；

μ、ε——涂层的相对磁导率、相对介电常数。

当介质有损耗时，相对磁导率μ和相对介电常数ε应为复数

（μ=μ′-jμ″、ε=ε′-jε″）；

所以可得ε=μ

可见，要使直射电磁波完全进入涂层阻抗完全匹配，涂层的相对磁导率和相对介电常数要相等。

事实上还没有这种电磁参数的涂料，因此只能尽可能的使之匹配。

（2）衰减特性，是指进入材料内部的电磁波因损耗而迅速地被吸收。

损耗大小可用电损耗因子tanδe=ε″/ε′和磁损耗因子tanδm=μ″/μ′来表征。

δe、δm分别称为电损耗角和磁损耗角。

在满足阻抗匹配的条件下，复介电常数虚部ε″和复磁导率虚部μ″越大，损耗越大，越利于电磁波的吸收。

不同的吸波材料对于电磁波的损耗形式是不同的，针对不同材料分别讨论各种损耗机制。

i）电阻型损耗，即交变电磁场作用下的“漏电”损耗和交变磁场作用下的“涡流”损耗，相当于电磁波能量衰减在电阻上；ii）与反复极化有关的介电损耗，极化过程包括[6]电子云位移极化、离子位移极化、极性介质电矩转向极化、铁电体电畴转向极化及畴壁位移、高分子中原子团局部电矩转向极化、缺陷偶极子转向极化等；iii）与反复磁化有关的磁损耗，主要来源有[7]磁滞、磁畴转向、畴壁位移、磁畴自然共振等。

对于无损耗的各向同性介质，各点电位移D与电场强度E同位相，磁感应强度B与磁场强度H同位相。

若有损耗，ε、μ为复数，则D与E有相位差（滞后），B与H也有相位差（滞后）。

该相位差即电磁损耗角δe、δm。

对各向异性介质，ε、μ都要用复张量表示。

由上可知，要提高介质吸波效能，必须提高ε″、μ″。

基本途径是提高介质电导率，增加极化“摩擦”和磁化“摩擦”，同时还要满足阻抗匹配条件，使电磁波不反射而进入介质内部被吸收。

对单一组元的吸收体，阻抗匹配和强吸收要同时满足常常会有矛盾，真正的ε等于μ的材料也难找到。

这样就有必要进行材料多元复合，以便调节电磁参数，使之尽可能在匹配条件下，提高吸收损耗能力。

复合吸波材料的结构有多层复合结构和分散复合结构两类[5]。

尽管提高吸收介质的电导率是增加损耗的重要手段，但电导率达到金属特性时，反射系数r→1，将远离匹配条件，金属作为导电吸收剂一般以超细粉状态复合到其他介质（如聚合物）中。

一定存在一个最佳的电导率，使材料的回波率最低，这个电导率（复合材料平均电导率）一般在半导体电导率范围中。

导电填料（如炭黑、石墨、金属粉等），复合到聚合物中作为吸波材料是一种电阻型损耗材料，其导电机制可以作如下解释[21]：

（1）导电网络学说[8]：

导电填料在聚合物基体中形成导电网络，提供了载流子宏观运动通道，在直流电流作用下，填料比例达到某个阈值，导电粒子在材料中形成完整网络，导电性将急剧增加。

但是在交变电磁场作用下，在材料体内只要存在局部导电网络，就能形成损耗电流或涡流，应无明显的阈值；

（2）隧道效应[9]：

即使未形成导电网络，量子隧道效应也能使电子越过势垒运动而使材料导电；（3）电场发射学说[20]：

在电场作用下，导电粒子会感应出电荷。

导电粒子之间会形成很大电场，粒子间的库仑作用会引起发射电流，同时也会使粒子间的介质导通；（4）孤子或极化子导电[11，12]：

对含有掺杂π共轭结构的导电聚合物相的复合材料，导电聚合物中的载流子是孤子或极化子，这些载流子在聚合物分子链内运动而导电，也可在链间因量子隧道效应而发生跳跃导电。

§8.1.2.3.吸波复合材料分类

雷达吸波材料按成型工艺和承载能力可分为涂敷型和结构型。

涂敷型吸波材料是将吸收剂与粘结剂混合后涂敷于目标表面形成吸波涂层，它适用于复杂曲面形体，耐侯性及综合机械性能良好，且具有无需对武器装备的结构、形状进行大的改造，见效快，，技术难度相对较低的优点，适宜在现有装备上推广使用，因此是目前研究的重点；结构型吸波材料，则通常是将吸收剂分散在由特种纤维（如石英纤维、玻璃纤维等）增强的结构材料中所形成的结构复合材料，它同时具有较高的吸收雷达波能力、结构承载能力和维持形状功能，克服了涂敷型吸波材料易于腐蚀、损坏、脱落等缺点，与雷达吸波涂料相比，具有飞机结构复合材料的高比强度、比刚度及质量轻的优点，但其加工设计的难度较大，还有技术方面的困难没有完全解决。

按材料损耗机理，吸波材料可分为电阻型、电介质型和磁介质型。

碳化硅纤维、导电高聚物、石墨等属于电阻型吸波材料，电磁能主要衰减在材料电阻上；钛酸钡之类属于电介质型吸波材料，其机理为介电极化驰豫损耗；磁介质吸波材料的机理主要归结为磁滞损耗和铁磁共振损耗。

这类材料有铁氧体、磁性金属粉、多晶铁纤维等。

按不同研究时期，吸波材料又可分为传统吸波材料和新型吸波材料。

铁氧体、金属微粉、钛酸钡、碳化硅、石墨、导电纤维等均为传统吸波材料，它们通常都具有吸收频带窄、密度大等缺点。

而新型吸波材料则包括纳米材料、多晶铁纤维、“手征”材料、导电高聚物及电路模拟吸波材料等，它们具有不同于传统吸波材料的新吸波机理。

近年来，国内外学者在改进传统吸波材料的同时，进行了卓有成效的新材料的探索，重点研究和应用的吸波材料主要集中在以下几个方面，将其按照材料的种类分别进行探讨。

I．铁氧体吸波材料

铁氧体是发展最早、应用最广的吸波材料，它的品种较多，有Ni-Zn、Li-Zn、Ni-Mg-Zn、Mn-Zn、Li-Cd、Ni-Cd、Co-Ni-Zn、Mg-Cu-Zn铁氧体等。

目前铁氧体材料仍是研制薄层宽带吸波材料的主体。

主要有六角晶系铁氧体和尖晶石型铁氧体。

铁氧体材料在高频下具有较高的磁导率，且其电阻率亦高（108～1012Ω·cm），电磁波易于进入并得到有效的衰减，但它有密度大（4.9~5.3g/cm3），高温特性差的缺点，实验研究表明，当温度由25℃变化至100℃时，铁氧体吸波材料的吸波性呈下降趋势，而高速飞行器（如“米格”），要求吸波材料在600℃以上工作。

铁氧体吸波材料已广泛应用于隐身技术，如B-2隐身轰炸机的机身和机翼蒙皮最外层涂敷有镍钴铁氧体吸波材料，ＴＲ-1高空侦察机上也使用了铁氧体吸波涂层。

国内研究铁氧体吸波材料，当其面密度约5kg/ｍ2、厚度约2mm时，铁氧体吸波材料在（8～18）GHz频带内吸收率均可低于-10dB。

日本在研制铁氧体吸波材料方面处于世界领先地位，研制出一种由阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的双层结构宽频高效吸波涂料，可吸收1~2GHz的雷达波，吸收率为20dB，这是迄今为止最好的吸波涂料。

以下列出国外一些公司生产单层铁氧体涂料的主要吸波性能：

表1.国外一些铁氧体涂料的吸波性能

研制公司

吸波剂种类

d/mm

f/GHz

R/的dB

美国（Conductron）

锂镉铁氧体

——

米~厘米波段

-17

日本东京电气

铁氧体+Fe3O4

1.5~2.5

5~10

-30

日本东京电气

尖晶石铁氧体

2.5

9

-24

在国内，铁氧体的吸波性能也得到了广泛的研究。

阚涛，娄明连[13，14]研究了稀土氧化物作为添加材料，掺入铁氧体中使得材料吸波特性大幅度提高，最大吸收量可提高54%～125%，10dB带

表2.添加混合稀土氧化物对吸波材料特性的影响

吸波材料类型

第一吸收峰GHz

吸收量

dB

第二吸收峰GHz

吸收量dB

匹配厚度mm

10dB带宽GHz

铁砂

8.6

6.5

10.0

12.0

1.20

0.5

铁砂+混合稀土氧化物

7.8

14.0

9.1

27.0

1.02

1.6

铁氧体

8.0

13.0

8.9

17.5

1.14

1.0

铁氧体+混合稀土氧化物

7.8

25.0

8.5

26.9

0.98

1.8

宽扩展近一倍，见表1。

他们还研究了磁织构化处理对铁氧体基吸波复合材料吸波性能的影响，在8～12GHz频段测试其性能，发现垂直磁场处理获得最大吸收量分别由16dB和14dB提高到20dB和25dB；平行磁场处理使吸收特性感生各向异性，其择优方向获得最佳吸波特性，最大吸收量分别达到23dB和27dB。

匹配厚度有所增加。

此外，采取多元复合的方法将质量轻的导电聚合物与铁氧体材料复合，也是目前研究的一个热门方相，它不仅实现了轻质的要求，还拓宽了吸收频率。

II．磁性金属粉吸波材料

金属粉吸波材料具有微波磁导率较高、温度稳定性好（居里温度高达770K）等特点。

金属微粉吸波材料主要有两类：

一是羰基金属微粉吸波材料；二是通过蒸发、还原、有机醇盐等工艺得到的磁性金属微粉吸波材料。

羰基金属微粉包括羰基铁、羰基镍、羰基钴，粒度一般为（0.5～20）μm，其中羰基铁微粉是最为常用的一种。

另一类磁性金属微粉包括Co、Ni、CoNi、FeNi等，它们的电磁参数与组分和粒度密切相关。

研究结果表明，金属超细微粉（或薄膜）对电磁波特别是高频乃至光波频率范围内的电磁波具有优良的衰减性能，但其吸收机制目前尚不清楚。

一般认为，它对电磁波能量的吸收由晶格电场热振动引起的电子散射、杂质和晶格缺陷引起的电子散射以及电子与电子间的相互作用三种效应决定。

磁性金属粉是电损耗和磁损耗都较大的吸收剂，这一系列涂料的电损耗除了来源与介电损耗外，还有导电损耗；它的磁损耗除了来源于剩余损耗外，还有涡流损耗，这使得磁性金属粉系涂料具有强烈的表面效应，在电磁场辐射下原子、电子运动加剧，促使磁化，使电磁能转化为热能，从而可以很好地吸收电磁波（包括可见光、红外光），因而是用于毫米波隐身及可见光-红外隐身的理想材料之一。

金属微粉吸波材料的缺点在于:

抗氧化、耐酸碱能力差，远不如铁氧体；介电常数较大且频谱特性差，低频段吸收性能较差；密度较（ρ<8.0g/cm3）大，其吸收剂体积占空比一般大于50%表3列出国产羰基铁粉/环氧树脂涂料的电磁参数。

表3.国产羰基铁粉/环氧树脂涂料的电磁参数

羰基铁粉牌号

ε’

tanδe

μ’

tanδm

DT-5

22.6

0.15

1.73

0.58

LDT-10

22.6

0.13

1.69

0.69

LDT-20

20.6

0.15

1.74

0.56

LDT-60

18.8

0.11

1.86

0.47

III．多晶铁纤维吸波材料

多晶铁纤维吸波材料的研究始于80年代中期，它包括Fe、Ni、Co及其合金纤维。

图1.国外制备所得多晶铁纤维照片

新型的多晶铁纤维吸收剂是一种轻质的磁性雷达波吸收剂[8，17]，这种多晶铁纤维为羰基铁单丝，直径1μm~5μm，长度50μm~500μn，纤维密度低，结构为各向同性或各向异性。

通过磁损耗或涡流损耗的双重作用来吸收电磁波能量，因此，这种吸收剂可在很宽的频带内实现高吸收率，质量减轻40%~60%，克服了大多数磁性吸收剂存在的严重缺点。

据报道，吸收剂体积占空比为25%，厚度为1mm的多晶纤维吸波涂层，在2GHz~5GHz频率范围内吸收率大于5dB，在5GHz~20GHzZ宽频带内吸收率可达10dB。

美国3Ｍ公司研制的亚微米级多晶铁纤维喷涂型吸波材料，具有质量轻、涂层薄等特点，在吸收剂体积比为25%~30%，厚度为1ｍｍ情况下，在f（3~18ＧＨｚ）内Ｒ<-5ｄＢ，面密度1.52ｋｇ/ｍ；美国ＧＡＭＭＡ（ＣＴＬ）公司的多晶铁纤维吸波材料在吸收剂体积比很小，厚度1.8ｍｍ，面密度2.1ｋｇ/ｍ条件下，f（4~8ＧＨｚ）内可以达到Ｒ<-5ｄＢ，f（8~18ＧＨｚ）内Ｒ<-8ｄＢ[15]。

IV.导电高聚物吸波材料

从导电机理的角度看，导电高分子大致可分为两大类：

第一类是复合型导电高分子材料，它是指在普通的聚合物中加入各种导电性填料而制成的，这些导电性填料可以是银、镍、铝等金属的微细粉末，导电性碳黑，石墨及各种导电金属盐等[5]，第二类是结构型导电高分子材料，它是指高分子本身或经过“掺杂”（dope）之后具有导电功能的一类材料。

这类导电高分子一般为共轭型高聚物，在共轭高聚物中由于价带电子对电导没有贡献，另一方面由于受链规整度的影响，常常使聚合度n不大，使得电子在常温下从π轨道跃迁到π*较难，因而电导率较低。

根据能带理论，能带区如果部分填充就可产生电导，因此减少价带中的电子（p型掺杂）或向空能带区注入电子（n型掺杂）都可以实现能带的部分填充，产生电导现象，因此掺杂是提高共轭高聚物电导率很重要的方法。

迄今为止，发现可以用作隐身涂料的导电聚合物都属于结构型导电高分子，它们具有高吸收率、频带宽、密度小（一般为1.0～2.0g/cm3）、耐高温及化学结构稳定的特点，且通过分子设计及掺杂调控可呈现不同电导率。

通过化学或电化学掺杂方法，导电聚合物的电导率可以在绝缘体、半导体和导体的宽广范围内调节，吸收率强烈的依赖于材料的电导率，其特性如图1所示：

最

大

衰

减

图2.高聚物电导率对电磁波衰减的影响

当电导率σ<10-4s/cm时，导电聚合物与普通的聚合物一样，无明显微波吸收特性；当10-4<σ<10-1s/cm时，导电聚合物呈半导体特性，有较好的微波吸收特性。

当σ>100s/cm时，导电聚合物呈金属特性—电磁屏蔽效应[33]。

高分子材料重量轻、机械性能好，组成与结构容易控制，电导率的变化范围很宽，在电磁波吸收方面显示出很强的设计适应性，其研究前景十分乐观。

目前，单一的导电高聚物的吸波频率较低，提高材料的吸收率和展宽频带是导电高聚物吸波材料研究与发展的重点。

V.陶瓷类复合吸波材料

陶瓷纤维主要有：

SiC纤维、A12O3纤维和Si3N4纤维等，它们都象棉纱一样可以缠绕编织成各种织物[16]。

目前，国外发展最快的耐高温陶瓷纤维吸波材料是SiC纤维，其强度大、韧性好、热膨胀系数低、密度与硼纤维相当、耐高温性能特别好，能够在1200℃下长期工作。

另一方面，SiC纤维具有吸波特性，电阻率在1Ω·cm-155Ω·cm之间，当它的电阻率在10Ω·cm-153Ω·cm之间时，具有最佳的吸波性能。

此外，SiC纤维还可以抗γ射线辐射以及高速粒子流和电子流的冲击，与各种基体（金属基、树脂基和陶瓷基）的浸润性、复合性好。

它不仅广泛应用于一般飞行器和导弹，在隐身武器中的作用也不可忽视，它既能隐身又能承载，可成型各种形状复杂的部件，如机翼、尾翼、进气道等，是当代吸波材料另一主要的发展方向。

陶瓷类复合材料多制成结构型吸波材料。

法国Alcole公司采用陶瓷复合纤维制造出了无人驾驶隐身飞机。

这种陶瓷复合纤维由玻璃纤维、碳纤维和芳酰胺纤维组成，在这种复合纤维中加入TiO2后可使其耐高温1200℃，其主要特征是具有特有的电阻率（0~10Ω·cm），这使其具有最佳的吸波特性[19]。

纳米级

§8.1.3吸收剂的选择

选择吸收剂必须考虑各种材料的吸波剂均有其优点与劣势，如何取长补短，尽可能提高材料的综合性能就是研究者目前有待解决的问题，也是我们工作的意义所在。

综合比较考虑，将无机纳米相与有机聚合物进行多元复合，有可能制成强吸收、宽频带、轻质、红外微波吸收兼容且其它综合性能良好的纳米无机物/聚合物复合吸波材料。

单一组分材料电磁参数难于满足阻抗匹配条件，多元复合可设计组分及调节电磁参数[22]而尽可能满足匹配条件，且能将电阻型损耗、介电损耗、磁损耗有效地结合，以适应宽频带强吸收要求。

选用复合的方法可以设计出波阻抗渐变利于匹配和吸波的梯度功能吸波材料[5]。

纳米相与聚合物复合还可以防止纳米粒子团聚长大，保持纳米特性。

所以本工作正是利用他们的优良性能及其协同效应制备有着广阔应用前景的吸波材料。

§8.1.3.1导电有机聚合物的选择

导电高聚物是如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等具有共轭-电子体系结构，通过化学或电化学掺杂方法制备，或具有半导体性质的导电高聚物，从而具有较好的吸波性能。

它们具有比重小、电磁参数可调、兼容性好、易于加工成型和实现工业化生产的优点，当导电高聚物处于半导体状态时（电导率为10-3~10-1s·cm-1）对微波有较好的吸收，其机理类似电损耗型，在一定导电率范围内最小反射率随电导率的增大而减小。

表4列出几种研究较多导电高分子材料的电导率：

表4.几种典型导电高分子及其室温电导率[34]

名　称

聚乙炔

聚吡咯

聚噻吩

聚苯硫醚

聚对苯撑

聚对苯撑已烯撑

聚苯胺

室温电导率（S·cm-110-1）

0~105

10-8~102

10-8~102

0-16~101

10-15~102

10-8~102

10-10~102

最常见的几种导电高聚物有聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。

（1）聚乙炔是最早发现的导电高分子，具有接近铜的电导率，但由于它的环境稳定性问题一直未得到解决，应用基础研究方面的工作比较薄弱。

美国宾西法尼亚大学的报道了将聚乙炔作吸波材料，2mm厚的该类材料的膜对35GHz的微波吸收达90%[17]。

（2）聚吡咯：

一种共轭高聚物中少数稳定的高聚物之一，具有高导电率。

聚吡咯膜在空气中具有良好的稳定性，但机械性能不理想。

（3）聚噻吩：

聚噻吩薄膜的质量、导电率均值。

由于其衍生物比聚噻吩本身导电率更高，因此被广泛研究，主要用于电化学领域。

（4）聚苯胺：

具有良好的环境稳定性，易制成柔软坚韧的膜且价廉易得，又可进行溶液和熔融加工，再加上其独特的化学和电化学性能，已成为最有应用价值的导电高分子材料。

综合比较考虑，导电聚苯胺（ConductingPolyaniline，CPANi）具有较高的电导率，原料便宜，性能稳定，且合成方法简单，掺杂（doping）机理清楚及掺杂程度可控制，因而成为当前最有希望获得工业实际应用的导电聚合物材料之一[41]。

特别是80年代末，S.P.Armes[42]首次合成了导电的CPANi水基乳胶溶液，接着21世纪纳米科技（NanoScienceandTechnology）蓬勃发展，运用分散聚合（DispersionPolymerization）并结合乳液聚合、微乳液聚合、无皂乳液聚合及特殊的溶胀技术合成亚微米（0.1~10μm）及纳米（0.1~100nm）的多种特殊结构及形态特征、性能特点的单分散微球已成为研究及开发的热点[43]。

由于导电聚苯胺（CPANi）乳胶纳米微球（Colloidalnanoparticles）潜在的重要应用价值，从而吸引了广泛的重视和深入研究[44，45]。

§8.1.3.2无机纳米吸波材料的选择

具有磁学特性的物质可以归结为以下五类[70].：

反磁性（diamagnetism），顺磁性（paramagnetism），铁磁性（ferromagnetism），反铁磁性（antiferromagnetism），铁氧体磁性（Ferrimagnetism）。

图3.不同种类磁性物质的磁学行为

由前面的介绍可知，当微粒体积小到一定程度时，微粒就呈现单畴状态，整个微粒沿一个易磁化方向自发磁化到饱和状态。

但是由于微粒的磁各向异性能正比于微粒体积，当微粒体积进一步减小时，其磁各向异性能也随之进一步减小。

如果微粒体积减小到其磁各向异性能与布朗旋转热振动能相当时，磁矩就再也不能固定的沿着易磁化方向排列，他的方向会由于热振动能而自由改变，这时微粒就处于超顺磁状态，如示意图4所示。

处于超顺磁状态下的微粒会在反复磁化作用下损耗更多电磁能以达到衰减电磁波的目的。

（a）超顺磁结构（b）单畴粒子（c）多畴粒子

图4.磁性粒子中的磁畴结构

其中，居里温度和饱和磁化度是衡量物质磁学特性的重要参数，各种金属及其氧化物的磁性参数见下表：