文章简介
这篇文章主要讨论了轻质泡沫水泥基电磁波吸收超材料（FCAM）的结构设计和电磁波吸收性能的优化。文章的主要内容可以概括为以下几个要点：
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背景介绍
：随着电子技术的发展，城市电磁环境变得复杂，电磁波泄露对信息安全、电子设备准确性和人类健康构成威胁。因此，开发高性能的电磁波吸收材料变得非常紧迫。
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材料选择
：水泥基电磁波吸收复合材料因其成本效益、资源丰富、适应性强、耐久性好和设计性佳而被认为是有前途的材料。
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设计方法
：为了获得高的电磁波吸收性能，通常通过两种方式设计水泥基吸收材料：一是结合高衰减的波吸收剂，二是通过结构优化，如多孔结构、多层结构和复杂结构等。
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电磁超材料
：文章提到电磁超材料具有周期性阵列表面或结构，展现出负介电常数、负磁导率、负折射率等独特物理特性，这些特性有助于实现宽带吸收和极化不敏感性。
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结构设计
：研究设计了具有不同周期性阵列结构的新型FCAM，包括立方体、圆柱体和截头金字塔结构，并通过模拟和实验分析了这些结构参数对波吸收性能的影响。
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电磁波吸收机制
：文章深入讨论了FCAM的电磁波吸收机制，并分析了具有最佳吸收性能的阵元泡沫结构。
提出并制备了一种新型的三维多孔周期阵列结构泡沫水泥基吸波超材料（FCAM），以防御建筑空间周围的电磁辐射问题。对三种不同阵列结构单元的FCAM吸波性能及其机理进行了全面研究。其中，基于2-18 GHz频段的超宽带（RL < 20 dB）为13.85 GHz， 8.72 GHz频段的高容量吸收峰为56.59 dB，选择锥台金字塔阵列结构作为最优结构模型。此外，由于梯度结构、阵列结构单元和多孔基质的协同作用，即使在广角斜入射或变极化模型下，FCAM也具有更好的阻抗匹配特性、多重损耗效应和不灵敏度。因此，该研究为开发高性能水泥基EMW吸收材料和广谱电磁建筑防护技术的应用提供了有效途径。
FCAM加工工艺示意图。
(a) FCAM-cu, (b) FCAM-cy, (c) FCAM-fp的原理图和透视图。
