• 性能优良:材料本身具有耐腐蚀性和高度耐用性,同时重量很轻,强度/重量比很高。.
• 设计自由:允许复杂的形状和各种制造工艺。.
• 它能够以低成本实现高产量。.
聚合物材料在电信领域也展现出巨大的潜力。电信领域需要各种与电磁辐射相互作用的材料,从完全不发生相互作用的材料到能够起到屏蔽作用的材料。
一般来说,聚合物材料对电磁辐射相对透明。这为开发完全不与电磁辐射相互作用的材料(例如雷达罩材料)提供了良好的基础。此外,聚合物材料也能产生相反的效果。合成、功能化和掺杂技术的进步使得人们能够充分利用这些材料的优势,同时赋予其屏蔽电磁波的能力,从而将其用作屏蔽材料。
什么是介电常数?什么是雷达罩材料?
介电常数是一个物理量,它量化了材料储存电荷的能力。因此,介电常数越低,意味着电荷储存量越少,电磁屏蔽效果也越差。
雷达罩材料的主要要求是:虽然最好对可见光不透明,但对电磁波透明。因此,雷达罩通常采用低损耗的介电材料制成。事实上,理想的雷达罩材料介电常数应为1,几乎与空气相当。介电常数越接近1的材料通常是雷达罩设计的最佳选择。
什么是电磁屏蔽?什么是屏蔽材料?
电磁屏蔽(EMI屏蔽)是指在特定空间内,利用导电或磁性材料制成的屏障来阻挡或最大限度降低电磁场的能力。屏蔽可以减少电磁干扰带来的不良影响,例如无线电波耦合、电磁场和静电场。屏蔽层的特性取决于多种因素,包括所用材料、空间几何形状、电磁场频率以及是否存在开口。
屏蔽材料是一种能够减少电磁波传播的材料,它通过阻挡作用阻止大部分入射电磁波穿过。首先,电磁波会被表面部分反射;然后,部分透射(未反射)的电磁波在穿过材料时会被衰减。因此,电磁损耗可分为两种效应:反射和吸收。材料的屏蔽效能等于这两种效应之和,它量化了被屏蔽的电磁场强度。.
雷达罩和屏蔽材料的应用。
雷达罩和屏蔽材料的功能都是保护其内部的设备。然而,尽管目的相同,雷达罩主要保护设备免受物理因素的影响,同时最大限度地减少对电磁互连的干扰;而屏蔽材料则保护设备免受其他设备产生的电磁干扰。
雷达罩的主要应用是天线保护。使用这些材料有助于降低天线及其结构的风荷载,防止结冰,并减轻其他不利环境影响。雷达罩保护主要有两种类型。一种是侧盖,侧盖有不同的形状(球形、圆锥形或扁平形),放置在天线结构上靠近需要保护的区域,提供侧向屏蔽。另一种是外部雷达罩,它不是天线结构的一部分,而是一个完全包裹并容纳天线的独立结构。在某些情况下,外部雷达罩本身也起到保护作用,例如飞机的机身。外部雷达罩是最常见的屏蔽方式。
此外,屏蔽材料用途广泛,可起到电磁屏蔽的作用。它们被用于医疗仪器(例如核磁共振成像仪)、计算机数据存储室或机柜、对电磁噪声敏感的电子元件或传感器、变压器或电源的保护以及电动汽车电池的绝缘等领域。当需要隔离辐射源或对特定空间或设备进行屏蔽时,最常见的解决方案是安装屏蔽板或屏蔽罩。这样,设备所在空间的墙壁、天花板和地板都可以被覆盖。相反,对于较小的设备/组件,最佳选择是用外壳将其包裹起来。
聚合物材料在雷达罩和屏蔽技术发展中的作用。
凭借其多功能性、多样化的性能特征、轻质和低成本等优势,聚合物材料为各种雷达罩和屏蔽解决方案提供了极具竞争力的替代方案,每种具体应用都能找到最佳解决方案。
此外,该领域的发展正在推动显著的技术进步。一方面,基于连续纤维复合材料的雷达罩材料正在研发中,可集成不同类型的天线。这为开发适应物联网 (IoT) 和智慧城市当前挑战的新型产品(例如城市或家用家具)打开了大门。另一方面,基于热塑性聚合物、热固性聚合物和连续纤维复合材料的屏蔽材料正在研发中。与基于金属部件的解决方案相比,这些材料重量更轻,且电磁屏蔽效果显著。这些材料在可持续交通相关应用领域具有特殊的潜力。
在 (AIMPLAS),多个与此相关的研发项目正在进行中。其中一个项目是FLEXOTRONICA,由瓦伦西亚商业竞争力研究所(IVACE)资助,该项目已开发出多种用于装甲板的聚合物材料。另一个同样由IVACE资助的项目是EPLAST,该项目专注于装甲板和雷达罩的研发。
作者:布莱·洛佩兹·里乌斯,建筑与可再生能源研究员
聚合物材料在建筑和交通运输等需要高性能、具有多种先进性能的领域中得到越来越广泛的应用。这是因为聚合物材料具有显著的优势,使其被引入众多应用领域并取代其他材料。除其他特性外,它们还具有以下显著特征:
