探讨 | 提高毫米波材料磁导率的途径

时间： 2024-07-23 来源：华中技术官网

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吸波材料被广泛应用于消费电子、安防、通信、汽车、医疗、航空航天等各个领域。特别是随着智能驾驶对毫米波雷达，激光雷达、摄像头等要求的不断提高，对毫米波吸波材料的需求也不断增加。毫米波吸波材料的应用不仅可以有效防止电磁干扰(EMI)，还可以确保电磁信息安全、减轻电磁辐射，以提高智能驾驶的安全性和舒适性。

磁导率是衡量吸波材料的一个重要磁性能参数之一。根据电磁波的吸收和反射原理，电磁波传到材料表面时，只有少部分电磁波会被反射，而大部分电磁波会进入吸波材料内部，以磁损耗、涡流损耗、介电损耗及其他损耗的形式将电磁能量转化为热能，达到吸波的目的。

电磁波吸收和反射原理图

随着应用频率的增加，这种损耗也会逐渐增长。大部分材料在毫米波应用频段下会出现快速的损耗，磁导率会非常低。因此，提高毫米波材料的磁导率以减少或延迟损耗始终是值得研究的课题。

提高毫米波材料磁导率的主要途径有以下两种：

1、改变材料本征参数

1）降低内应力ξ
2 ）提高饱和磁化强度Ms

3 ）降低磁晶各向异性常数K1

饱和磁化强度，磁晶各向异性常数和内应力是影响材料磁导率的三个重要本征特性，可通过选择合适的材料，并使用机械及化学处理等方法来调整其大小。

2、突破Snoek极限

1）纳米晶化
2）扁平化
3）纤维化

产品的形貌和大小是突破Snoek极限的两个重要因素。可通过材料纳米晶化，扁平化及纤维化的技术处理方法改变材料的大小和形貌，以获得较高的磁导率。

提高磁导率只是毫米波材料能够在高频段内更好应用的其中一种方式。其他应用方式例如：在FeCoBSi薄膜上使用不同厚度和条纹组合的方式可以扩大微波共振和频带，以满足EMI要求；利用一种阶梯式结构的超薄材料提高材料在高频段的应用方案等等。

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