Matériaux composites structuraux absorbant les ondes

Les matériaux composites structurels absorbants sont des matériaux qui combinent des propriétés d'absorption d'ondes avec des propriétés structurelles conçues pour remplir simultanément les fonctions de support structurel et d'absorption d'ondes électromagnétiques. Ces matériaux sont conçus pour répondre aux exigences structurelles de résistance et de ténacité, tout en étant capables d'absorber les ondes électromagnétiques dans des gammes de fréquences spécifiques, réduisant ainsi les interférences électromagnétiques (EMI) et les interférences radiofréquences (RFI).

Caractéristiques des matériaux

• Résistance structurelle: les composites structuraux absorbant les ondes doivent avoir de bonnes propriétés mécaniques, capables de maintenir l'intégrité de la structure sous charge.
• Légèreté: la légèreté est obtenue en optimisant la conception des matériaux et des structures, ce qui est particulièrement important dans les domaines de l'aéronautique, de l'aérospatiale, etc.
• Absorption large bande de fréquence: le matériau doit absorber les ondes électromagnétiques dans une large gamme de fréquences pour répondre aux différents besoins de l'application.
• Résistance à l'environnement: avec une bonne résistance à la température, à l'humidité, à la corrosion et d'autres caractéristiques, il est capable de travailler de manière stable pendant une longue période dans un environnement difficile.
• Polyvalence: en plus de l'absorption d'ondes et du soutien structurel, d'autres fonctions telles que l'isolation thermique, la protection contre l'incendie peuvent être disponibles pour répondre aux besoins de plus d'applications.

Mécanisme d'aspiration des ondes

• Pertes diélectriques: les pertes diélectriques sont induites par l'introduction de charges conductrices telles que des fibres de carbone, des nanotubes de carbone, du graphène, etc. dans le matériau composite, absorbant ainsi les ondes électromagnétiques.
• Pertes magnétiques: si un matériau composite contient des charges magnétiques (par exemple, ferrite, Ferrite Nickel - zinc, etc.), les ondes électromagnétiques peuvent être absorbées par un mécanisme de perte magnétique.
• Effet de Vortex: l'effet de Vortex produit par les charges conductrices dans un champ électromagnétique alternatif peut également entraîner la dissipation d'énergie des ondes électromagnétiques.
• Conception de structure multicouche: en concevant une structure multicouche, optimisez les propriétés d'absorption d'onde du matériau et réalisez l'absorption à large bande.

Matériaux communs et combinaisons

• Composite renforcé de fibres de carbone: la fibre de carbone a une bonne conductivité électrique et une bonne résistance mécanique, ce qui en fait l'un des composites structurels absorbants les ondes couramment utilisés.
• Matériaux composites à base de métal: tels que les alliages d'aluminium, les alliages de titane, etc., améliorent les propriétés d'absorption d'ondes en ajoutant des charges conductrices ou des matériaux magnétiques.
• Matériaux composites à matrice céramique: tels que le Nitrure de silicium, le carbure de silicium, etc., avec de bonnes propriétés de résistance à haute température et d'absorption d'ondes.
• Matériaux composites à matrice polymère: les matériaux composites ayant des propriétés d'absorption d'ondes sont formés en incorporant des charges conductrices ou magnétiques dans une matrice polymère.
• Nanocomposites: améliorer les propriétés d'absorption d'ondes d'un matériau en incorporant des charges à l'échelle nanométrique (telles que le Graphène, les nanotubes de carbone, etc.) dans la matrice.