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鄒(zou)小姐：13326633089 -
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5G通(tong)訊的諸多好處(chu)，神馬工(gong)業(ye)4.0，萬物互聯，自動(dong)駕駛啥的，此處(chu)就不再(zai)展(zhan)開了，感興(xing)趣(qu)的看下老帖子《》而在疫情之下(xia)，5G基站也為篩查提供了新的流調技術手段，只要我們掌握一個確診患者行動軌跡，通過調取5G基站的登錄記錄，就能非常精準地將其密切接觸人群找出來。具體精準到什么地步呢？某地一個確診患者曾經去過某醫院大樓，理論上這棟醫院大樓那個時段所有人群都要隔離，結果就是，醫院旁邊路過的人沒事，但是某人恰好在那個時間去醫院廁所解手，然后也被精準地找出來。如(ru)上都(dou)是一個(ge)題外話(hua)，接(jie)下來我們一起來看(kan)看(kan)在5G通訊中的一個重要的材料：高性能軟磁吸波材料。
5G基站的覆(fu)蓋范(fan)圍(wei)大概(gai)是100-400米，4G基站的(de)覆蓋半(ban)徑(jing)約為1-3公(gong)(gong)里；3G基站的(de)覆蓋半(ban)徑(jing)約為2-5公(gong)(gong)里；2G基站的(de)覆蓋半(ban)徑(jing)約為5-10公(gong)(gong)里。更小的篩(shai)查單位更精(jing)準高效(xiao)的篩(shai)查手段。
與3G、4G相比，5G的頻率波(bo)段由厘米波(bo)段擴展為毫米波(bo)段，對網絡通信提(ti)出了更高要(yao)求，即數(shu)據傳輸速度(du)更快(kuai)、使用頻段更高、帶寬(kuan)更大。但各種(zhong)高強(qiang)度(du)的電(dian)磁波(bo)輻射(she)能夠在移(yi)動通信(xin)傳播過程中產生干擾信(xin)號(hao)，從而(er)影響通信質量。與此同(tong)時，高頻元器件以(yi)及(ji)設備之間的(de)電磁輻射(she)對人體(ti)的(de)危(wei)害也日趨嚴重。因此，如何(he)有效消除電(dian)磁(ci)(ci)干(gan)擾和電(dian)磁(ci)(ci)輻射(she)等電(dian)磁(ci)(ci)污染已成為當前5G通信用電子設備亟待解決的關鍵技術，而吸波材料是消除電磁污染(ran)最有效的方法之一。
消除高頻(pin)電磁干擾問題：吸波材料VS電磁屏蔽材料
消除(chu)電(dian)磁(ci)干(gan)擾和防護電(dian)磁(ci)輻射通常采用電(dian)磁(ci)屏蔽和吸波材(cai)料。在解(jie)決高頻電磁干(gan)擾(rao)問(wen)(wen)題上，完全采用(yong)(yong)屏(ping)蔽(bi)(bi)的(de)(de)解(jie)決方(fang)(fang)式越來(lai)越不(bu)能(neng)滿足要求(qiu)了。因為諸多設備(bei)中，端(duan)口(kou)的(de)(de)設置及通風(feng)、視窗等的(de)(de)需求(qiu)使得(de)實際的(de)(de)屏(ping)蔽(bi)(bi)方(fang)(fang)法(fa)不(bu)可能(neng)形(xing)成像法(fa)拉第(di)電籠那樣的(de)(de)全屏(ping)蔽(bi)(bi)電籠，端(duan)口(kou)尺(chi)寸是(shi)設備(bei)高頻化(hua)的(de)(de)一(yi)大(da)威脅。另外，困擾(rao)人(ren)們(men)的(de)(de)還有另外一(yi)個(ge)問(wen)(wen)題，在設備(bei)實施了有效的(de)(de)屏(ping)蔽(bi)(bi)后，對外干(gan)擾(rao)雖然解(jie)決了，但電磁波干(gan)擾(rao)在屏(ping)蔽(bi)(bi)系統內部(bu)仍然存在，甚至(zhi)因為屏(ping)蔽(bi)(bi)導致干(gan)擾(rao)加劇，甚至(zhi)引發設備(bei)不(bu)能(neng)正(zheng)常工作。這些都是(shi)屏(ping)蔽(bi)(bi)存在的(de)(de)問(wen)(wen)題，也正(zheng)是(shi)因為這些問(wen)(wen)題的(de)(de)存在，吸波材料(liao)有了用(yong)(yong)武(wu)之地。
吸波(bo)材料是指能夠(gou)有效吸收(shou)(shou)入射電磁波(bo)并(bing)使其散(san)射衰減的(de)一(yi)類材料，它通過材料的(de)各種不同的(de)損耗機制(zhi)將入射電磁波(bo)轉(zhuan)化成熱能或(huo)者是其它能量形式而(er)達到吸收(shou)(shou)電磁波(bo)目(mu)的(de)。不同于屏蔽解決方案(an)，其功效性在于減少干擾電磁波(bo)的(de)數量。既(ji)可以單獨使用吸收電磁波，也可以和屏蔽(bi)體系配合，提高(gao)設備高(gao)頻功效。
常見的軟磁材(cai)料
按材料耗(hao)損機(ji)(ji)理可(ke)將吸波材料分(fen)為電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻型(xing)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)介(jie)(jie)質型(xing)和磁(ci)介(jie)(jie)質型(xing)，碳化硅(gui)、石墨(mo)等(deng)屬于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻型(xing)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)能主要衰(shuai)減(jian)在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻上(shang)；欽酸鋇之(zhi)類(lei)屬于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)介(jie)(jie)質型(xing)，其機(ji)(ji)理為依靠(kao)介(jie)(jie)質的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)極化、離(li)子(zi)(zi)極化、分(fen)子(zi)(zi)極化或界面極化等(deng)馳豫、衰(shuai)減(jian)、吸收(shou)(shou)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波；鐵氧(yang)體、超細金屬粉末等(deng)，等(deng)屬于(yu)磁(ci)介(jie)(jie)質型(xing)，具(ju)有較(jiao)高的(de)磁(ci)損耗(hao)角正切(qie)，依靠(kao)磁(ci)滯損耗(hao)、疇壁共振(zhen)和自然共振(zhen)、后效損耗(hao)等(deng)磁(ci)極化機(ji)(ji)制衰(shuai)減(jian)、吸收(shou)(shou)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)波。
與(yu)其(qi)他電磁吸(xi)波材(cai)料(liao)相比，軟(ruan)磁材(cai)料(liao)具有磁導率(lv)和磁損耗高(gao)、阻抗匹配特性好(hao)、吸(xi)波性能強(qiang)等(deng)優點(dian)，是最具有實際應用(yong)(yong)價值的吸(xi)波材(cai)料(liao)，在通信(xin)領域廣(guang)泛(fan)應用(yong)(yong)。因此(ci)，軟(ruan)磁材(cai)料(liao)在發(fa)展(zhan)高(gao)性能的高(gao)頻吸(xi)波材(cai)料(liao)和器件(jian)方面(mian)具有很大(da)的潛力。常見的軟磁吸波(bo)材(cai)料主要(yao)包括(kuo)鐵基軟磁合金、Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體及軟磁復合材料等。
①鐵(tie)基軟磁合金
目前典型的鐵基軟磁合(he)金主要有(you)FeSiAl、FeSi、FeNi、FeCo等。軟磁合金作為一種典型的磁損耗型吸波材料，具有飽和磁化強度高、溫度穩定性好以及成本低等優點而備受關注，但其GHz頻段的磁導率低，復介電常數大，阻抗匹配性差，難以滿足5G通信對吸波材料的性能需求。為了進一步提高軟磁合金的吸波性能，主要通過形貌調控、取向調控、組成調控、熱處理等方法以獲得吸波性能優異的軟磁合金。
②鐵氧體
通信設(she)備的高頻化、片式(shi)化、小型化已呈迅猛(meng)發(fa)展趨勢。鐵(tie)氧體作為(wei)傳統的微波(bo)吸收材料具有良好的應用前景。與(yu)金屬磁性材料相比，Mn-Zn鐵氧體和Ni-Zn鐵氧體軟磁合金相對介電常數比較小，電阻率較高(108~1012Ω·cm)，有利于抑制渦流效應，在高頻時可以獲得較高的磁導率，電磁波易于進入并快速衰減，但存在吸收頻帶窄、相對密度較大、溫度穩定性較差等不足。
Mn-Zn鐵(tie)氧(yang)體(ti)(ti)具有飽和磁化強度(du)大、矯頑力小、電(dian)阻率高等特(te)點，被廣(guang)泛應用于通信行(xing)業(ye)。目前，調控(kong)Mn-Zn鐵(tie)氧(yang)體(ti)(ti)的(de)吸波性(xing)能主(zhu)要方法有退火處理(li)以及組成調控(kong)。退火處理(li)可以顯著提(ti)升Mn-Zn鐵(tie)氧(yang)體(ti)(ti)的(de)磁性(xing)能，從而改善其吸波性(xing)能。
③軟磁(ci)復合材料
迄(qi)今為止，對于(yu)單一軟磁材料(liao)(liao)吸波性(xing)能的(de)(de)(de)調(diao)控(kong)既要實現(xian)與自由空(kong)間的(de)(de)(de)阻抗相匹配(pei)，又(you)要具有高的(de)(de)(de)損耗，很難得(de)到合適的(de)(de)(de)電磁參(can)數。為進一步提高軟磁材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)吸波性(xing)能，軟磁復(fu)(fu)合材料(liao)(liao)已成研究(jiu)熱點(dian)之一。研究(jiu)學者通過構(gou)筑軟磁復(fu)(fu)合材料(liao)(liao)，利用(yong)界面來(lai)調(diao)控(kong)其(qi)吸波性(xing)能，實現(xian)了(le)大的(de)(de)(de)磁導率和良好的(de)(de)(de)阻抗匹配(pei)性(xing)能。常見的(de)(de)(de)復(fu)(fu)合形式包括(kuo)磁粉包覆、核殼結構(gou)等。
目(mu)前，在(zai)FeSiAl合金上包裹或涂覆一層其他材料(如鐵氧體、石墨、二氧化硅等)形成異質結、核殼結構等，如FeSiAl/鐵氧體、FeSiAl/石墨異質結、FeSiAl@Al2O3@SiO2核殼結構成為改善其吸波性能的極為有效的方法，其中FeSiAl為高損耗的吸波層，其外面包覆或上面涂覆材料為匹配層。通過調控兩層的匹配厚度，利用界面極化改善其磁導率。
除了(le)FeSiAl、Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體等主要軟磁材料外，其他如軟磁合金和碳材料復合等已成為吸波材料研究的熱點，受到廣大專家學者的廣泛關注。
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編輯：粉體圈Alpha
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