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一種新型3D打印水泥基吸波材料研究取得新進展
2022/9/16
記者從國內3D打印領軍企業北京三帝科技股份有限公司獲悉:近日三帝科技自主研發出一種適用于現場打印的新型宏觀結構,該宏觀結構具備強吸收、靈活控制吸波的性能,可滿足既有建筑和新建建筑的吸波防護需求。目前,該公司在混凝土3D打印和水泥基吸波材料領域已申請了多項專利,并有7項專利獲得授權。

現代技術和電子工業的快速發展為人類的生產生活帶來了便利,但也令人類的生存環境受到過量電磁波輻射的污染。據介紹,吸波材料是利用材料對電磁波的吸收而降低電磁波能量密度的一種功能性材料,可以降低設施或設備的雷達散射截面,可廣泛應用于軍工與民用領域,其中材料的宏觀結構對材料吸波效果的影響很大。為了提高材料吸波性能,業界嘗試了多種方法,但要么會降低材料的力學性能,要么增加了材料的成本與制作難度,要么開模成本和吸波性能定制成本較高。既可免模具生產又能節省材料,采用3D打印的方式制備水泥基吸波材料成為業界關注的一個發展方向。但目前已有報道的3D打印方法由于結構設計的限制,只能預制,無法在現場直接打印成型。

“三帝科技自主研發的基于3D打印的水泥基吸波材料,借助一種名為嵌套的結構的研發,利用3D打印無模制造的特點,解決了以往水泥基宏觀結構型隱身材料需模具制備、強度低、吸波能力不均衡的問題?!比劭萍加嘘P負責人表示,經優化設計的吸波材料,厚度為40mm,在1~18GHz頻段內反射率低于-15dB(分貝),且平均反射率低于-20dB,相當于對電磁能量的平均吸收率達到99%,頻帶寬度大,吸收能力均衡?!斑@種宏觀結構的吸波材料可以實現由程序控制改變打印路徑從而調整結構壁厚度、間距、結構層高度等參數,可根據目標頻段調整吸波性能,無需制備模具,實現吸波性能可定制。

”有關數據顯示,2019年,全球吸波材料的市場規模約為297.5億元,預計2020-2025年,全球吸波材料市場規模將以8.0%以上的增速持續擴大,行業發展前景廣闊。該負責人表示,水泥基吸波材料可廣泛應用于防電磁污染的環境保護型建筑領域,以減輕電磁輻射對人類造成的危害;用于建筑物、橋、塔等施工時,可以防止雷達偽像;在通信基地的房舍和拋物面天線等施工時,可以用來改善通信質量;在機場、碼頭、航標、電視臺和接收站附近的高大建筑上使用,可消除反射干擾;用來制作微波暗室,可防止微波輻射干擾和能量泄露,不僅能消除干擾提高測試精度,并且對操作人員也可起到防護的作用;此外,還可應用于作戰中的軍事隱身建筑領域、防電磁波干擾的科研部門、精密儀器廠及國家保密單位的防信息泄露等部門。

(來源:《經濟日報》)
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