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寻找吸波材料

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人类对吸波材料的研究始于二战期间,西方国家为实现军事领先,投入巨资研究吸波材料。而今,随着电信业的迅速发展,吸波材料的应用被深入到通讯抗干扰、环保及人体防护等诸多领域。

电磁辐射是通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接或间接的伤害,将吸波材料用于电器、通讯业,可以使电磁辐射降低到国家卫生安全限制以下,即38微米/平方厘米,以确保人体健康。

将吸波材料用于高功率雷达、微波机械上,能防止机械运动产生的电磁波泄漏,保护操作人员免受电磁辐射的伤害。

吸波材料有很多种。科学界的研究证实,电磁波吸波材料中的高磁导率铁氧体吸波材料为最佳,它具有较高的吸收频段、高吸收率、匹配厚度较薄等特点。

根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律,利用高磁导率铁氧体引导电磁波,当各向异性的自旋矩与外加的电磁辐射频率一致时,必然发生共振,这样就可以大量吸收外界的电磁辐射能量,再通过磁矩自身的旋转-藕合,把电磁波的能量转变成热能的形式耗散。

怎么证明电磁波被吸波材料吸收了呢?让我们来做一下测试和比较:为了消除外界电磁波干扰,材料测试需要在暗室中进行。暗室由吸收体构成,而且六个面均完全被吸收体覆盖。测试系统由信号发生器和频谱仪构成。测试吸波材料的吸收性能时,将喇叭天线盖在材料上,启动信号发生器发出一定强度的电磁波。当使用吸材料时,从频谱仪上可以看到微弱的电磁波信号,证明电磁波被材料吸收而转变成热能耗散。当把铁氧体换成金属材料时,从频谱仪上能看到很强的电磁波信号,证明金属没有吸收作用。

1996年1月1日,欧盟颁布了CE标准,规定凡是电子产品、通信产品以及一电子设备要投放市场,就必须通过电磁兼容指标的检查,达不到电磁兼容指标的,不允许投放市场。

电磁吸波材料作为材料科学的分支,其应用的广泛,很可能使之在世纪之交成为新产业,成为电子信息的基础产业,也必将为重塑人类的洁净空间作出巨大贡献。

考点训练

1.下列对“吸波材料”的解说正确的一项是( )

A.吸波材料是一种能抵挡并消除电磁辐射的材料。

B.吸波材料用于电器、通讯业,可以使电磁辐射降低到38微米/平方厘米以下。

C.吸波材料用于高功率雷达、微波机械上,能保护操作人员免受伤害。

D.吸波材料具有较高的吸收频段,高吸收率,匹配厚度较薄等特点。

2.第六段中“这样就可以大量吸收外界的电磁辐射能量”的“这样”指的是( )

A.电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律

B.利用高磁导率铁氧体引导电磁波

C.当各向异性的自旋矩与外加的电磁辐射频率一制时,必然发生共振

D.必然发生共振

3.下列对文章内容的推断不正确的一项是( )

A.电磁辐射对环境的影响日益增大,为此,我们必须寻找吸波材料

B.电磁辐射强的产品将不允许投入市场。

C.吸波材料的研究始于二战期间,在军事领域发挥了巨大的作用。

D.吸波材料的广泛应用,也必将使人类的生存空间变得越来越“洁净”。

【刘新明/设题】

答案:

《寻找吸波材料》

1.B(A应为“削弱”,C应为“免受电磁辐射的伤害”,这里扩大了范围;D应为“高磁导率铁氧体吸波材料”的特点,这里扩大了范围。)

2.C

3.C(文中无依据。)