三帝科技新型3D打印水泥基吸波材料研究取得新進(jìn)展

來源：《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》

南極熊獲悉，三帝科技自主研發(fā)出一種適用于現(xiàn)場打印的新型宏觀結(jié)構(gòu)，該宏觀結(jié)構(gòu)具備強(qiáng)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(hù)需求。目前，該公司在混凝土3D打印和水泥基吸波材料領(lǐng)域已申請了多項(xiàng)專利，并有7項(xiàng)專利獲得授權(quán)。

現(xiàn)代技術(shù)和電子工業(yè)的快速發(fā)展為人類的生產(chǎn)生活帶來了便利，但也令人類的生存環(huán)境受到過量電磁波輻射的污染。據(jù)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(shè)施或設(shè)備的雷達(dá)散射截面，可廣泛應(yīng)用于軍工與民用領(lǐng)域，其中材料的宏觀結(jié)構(gòu)對材料吸波效果的影響很大。為了提高材料吸波性能，業(yè)界嘗試了多種方法，但要么會降低材料的力學(xué)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(chǎn)又能節(jié)省材料，采用3D打印的方式制備水泥基吸波材料成為業(yè)界關(guān)注的一個(gè)發(fā)展方向。但目前已有報(bào)道的3D打印方法由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制，只能預(yù)制，無法在現(xiàn)場直接打印成型。

△3D打印 "城市家具"。圖片來自IIT Guwahati

三帝科技自主研發(fā)的基于3D打印的水泥基吸波材料，借助一種名為嵌套的結(jié)構(gòu)的研發(fā)，利用3D打印無模制造的特點(diǎn)，解決了以往水泥基宏觀結(jié)構(gòu)型隱身材料需模具制備、強(qiáng)度低、吸波能力不均衡的問題?！比劭萍加嘘P(guān)負(fù)責(zé)人表示，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的吸波材料，厚度為40mm，在1~18GHz頻段內(nèi)反射率低于-15dB（分貝），且平均反射率低于-20dB，相當(dāng)于對電磁能量的平均吸收率達(dá)到99%，頻帶寬度大，吸收能力均衡。“這種宏觀結(jié)構(gòu)的吸波材料可以實(shí)現(xiàn)由程序控制改變打印路徑從而調(diào)整結(jié)構(gòu)壁厚度、間距、結(jié)構(gòu)層高度等參數(shù)，可根據(jù)目標(biāo)頻段調(diào)整吸波性能，無需制備模具，實(shí)現(xiàn)吸波性能可定制?！?/div>

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2019年，全球吸波材料的市場規(guī)模約為297.5億元，預(yù)計(jì)2020-2025年，全球吸波材料市場規(guī)模將以8.0%以上的增速持續(xù)擴(kuò)大，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。該負(fù)責(zé)人表示，水泥基吸波材料可廣泛應(yīng)用于防電磁污染的環(huán)境保護(hù)型建筑領(lǐng)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(shí)，可以防止雷達(dá)偽像；在通信基地的房舍和拋物面天線等施工時(shí)，可以用來改善通信質(zhì)量；在機(jī)場、碼頭、航標(biāo)、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(hù)的作用；此外，還可應(yīng)用于作戰(zhàn)中的軍事隱身建筑領(lǐng)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。