一种新型3D打印水泥基吸波材料研究取得新进展

记者从国内3D打印领军企业北京三帝科技股份有限公司获悉：近日三帝科技自主研发出一种适用于现场打印的新型宏观结构，该宏观结构具备强吸收、灵活控制吸波的性能，可满足既有建筑和新建建筑的吸波防护需求。目前，该公司在混凝土3D打印和水泥基吸波材料领域已申请了多项专利，并有7项专利获得授权。

现代技术和电子工业的快速发展为人类的生产生活带来了便利，但也令人类的生存环境受到过量电磁波辐射的污染。据介绍，吸波材料是利用材料对电磁波的吸收而降低电磁波能量密度的一种功能性材料，可以降低设施或设备的雷达散射截面，可广泛应用于军工与民用领域，其中材料的宏观结构对材料吸波效果的影响很大。为了提高材料吸波性能，业界尝试了多种方法，但要么会降低材料的力学性能，要么增加了材料的成本与制作难度，要么开模成本和吸波性能定制成本较高。既可免模具生产又能节省材料，采用3D打印的方式制备水泥基吸波材料成为业界关注的一个发展方向。但目前已有报道的3D打印方法由于结构设计的限制，只能预制，无法在现场直接打印成型。

“三帝科技自主研发的基于3D打印的水泥基吸波材料，借助一种名为嵌套的结构的研发，利用3D打印无模制造的特点，解决了以往水泥基宏观结构型隐身材料需模具制备、强度低、吸波能力不均衡的问题。”三帝科技有关负责人表示，经优化设计的吸波材料，厚度为40mm，在1~18GHz频段内反射率低于-15dB（分贝），且平均反射率低于-20dB，相当于对电磁能量的平均吸收率达到99%，频带宽度大，吸收能力均衡。“这种宏观结构的吸波材料可以实现由程序控制改变打印路径从而调整结构壁厚度、间距、结构层高度等参数，可根据目标频段调整吸波性能，无需制备模具，实现吸波性能可定制。

”有关数据显示，2019年，全球吸波材料的市场规模约为297.5亿元，预计2020-2025年，全球吸波材料市场规模将以8.0%以上的增速持续扩大，行业发展前景广阔。该负责人表示，水泥基吸波材料可广泛应用于防电磁污染的环境保护型建筑领域，以减轻电磁辐射对人类造成的危害；用于建筑物、桥、塔等施工时，可以防止雷达伪像；在通信基地的房舍和抛物面天线等施工时，可以用来改善通信质量；在机场、码头、航标、电视台和接收站附近的高大建筑上使用，可消除反射干扰；用来制作微波暗室，可防止微波辐射干扰和能量泄露，不仅能消除干扰提高测试精度，并且对操作人员也可起到防护的作用；此外，还可应用于作战中的军事隐身建筑领域、防电磁波干扰的科研部门、精密仪器厂及国家保密单位的防信息泄露等部门。

（来源：《经济日报》）