低电导率超材料的吸波性能研究
2019-07-10魏霖涛黄大庆周卓辉程红飞
材料科学与工艺 2019年3期
关键词:结构
魏霖涛,黄大庆,周卓辉,程红飞,赵 懿
(北京航空材料研究院隐身材料与涂料研究所,北京100095)
超材料是一种由金属结构有序排列组成的人 造材料,具有负折射率和负磁导率的奇异特性而引起了人们广泛的关注[1],由于其具备特殊的电磁特性,超材料在各个领域都有所发展,从早期的超级透镜到电磁隐身斗篷[2]再到波导器件[3].
超材料具有的特点之一是可以通过调节结构的几何尺寸实现所需的介电常数和磁导率,这种介电特性可定制、频响可调控的设计性,是超材料具有的显著优势.2008年,Landy等[4]将超材料引入了吸波材料中实现微波段的窄带的完美吸收.经过十多年的发展,超材料微波吸收器件从当初的窄 带 吸 收[5-8],逐 渐 扩 展 到 高 频 宽 带 吸收[9-11]、全频段高吸收[12]的电磁吸收性能.在电性能的设计上,超材料表现出来了比传统吸波材料更加灵活多变的特点,可以通过调节超材料单元的结构参数设计其吸波频段和位置[13-16].何君等[17]设计了一种以聚酰亚胺基底的双开口谐振环超材料,其在太赫兹频段50%滤波带宽超过180 GHz,张勇等[18]采用双面溅射铜激光烧蚀的方法制备了圆环套十字形超材料,但金属铜膜在高温下可能被氧化等导致厚度不均,且其谐振点均在15 GHz以上.与此同时,现有的诸如光蚀刻法、纳米压印[19]、电化学沉积法[20]、3D 打印[21]等超材料中金属微结构的加工方法,其过程繁琐,成本很高且加工周期长,技术要求高,特别是在大曲率,复杂外表面的……
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