随着第五代移动通信（5G）、雷达系统、电子设备等高频技术的迅猛发展，空间中充斥着日益复杂的电磁辐射。高频电磁波不仅对电子设备的正常运行构成严重干扰，更对人类健康产生潜在威胁；与此同时，在现代军事防御体系中，雷达探测技术的不断进步对飞行器、舰艇等军事目标的生存能力提出了严峻挑战，雷达隐身技术因此成为各国竞相发展的战略制高点。在众多吸波剂中，镍作为常见的磁性金属，本身对电磁波具有一定的吸收能力，尤其是片状镍粉，凭借其形状各向异性、高径厚比等特性，成为高频吸波领域极具潜力的功能材料。

片状镍粉作为吸波剂有何优势？

吸波材料的吸波过程通常可分为两个关键步骤：第一步是阻抗匹配，即电磁波尽可能多地进入材料内部而非在表面反射；第二步是耗散原理，即进入材料内部的电磁波通过多种损耗机制被有效衰减。片状镍粉区别于球形或不规则镍粉的独特物理性能，正是从这两个层面实现了吸波性能的显著提升。

吸波材料原理

（1）阻抗匹配：空气介质与材料表层阻抗差异过大时，绝大部分电磁波会直接在涂层表面发生镜面反射，无法进入材料内部完成能量衰减。片状镍粉为二维扁平结构，粉体在基体树脂内部易形成平行、交错排布，颗粒之间以面接触、线接触为主，可以在较低填充量下构建连续且可控的导电网络，精准调节复合材料的复数介电常数与磁导率，缩小材料与自由空间之间的阻抗差，引导更多电磁波穿透材料表层进入内部空间。

（来源：金亿微粉体）

（2）内部耗散衰减：电磁波进入材料之后，可依靠电损耗与磁损耗共同消耗电磁能量。镍本身作为具有极佳导电性的磁性金属，可以很好地发挥电磁损耗机制，将电磁波能量转化为热能，实现“吸收衰减”。而片状结构的镍粉还可以在复合材料中层层交叠排列，显著降低接触电阻，并可延长电磁波在材料内部的传播路径，电磁波经过多次散射反射不断消耗能量，进一步提升整体衰减效果。相比球形镍粉，片状结构的各向异性打破了传统磁性材料磁导率与频率的制约关系（Snoek极限），允许在保持较高磁导率的同时，将自然共振频率向高频方向移动，因此可在高频段（GHz频段）表现出更优的磁损耗性能。

如何进一步优化吸波性能？

尽管理论上片状镍粉在电磁吸波领域展现出极佳优势，但原始片状镍粉仍然存在纯镍导电性偏高、高频涡流难以完全抑制、粉体易氧化、分散性差等短板，因此可通过以下方式进一步优化。

（1）片层形貌与粒度精准调控

径厚比是片状镍粉最关键的形貌参数。径厚比过低，扁平化效果不足，无法发挥二维结构优势；而较大径厚比的片状镍粉，形状各向异性越显著，其不仅在在高频区域的磁导率保持能力越强，而且更有利于在较低填料含量下形成有效的导电网络，但径厚比过高，薄片容易发生褶皱、破碎，比表面积过大带来氧化加剧、粉体团聚、加工黏度上升等问题。因此，针对特定的高频频段和应用需求，需要对片状镍粉的径厚比进行优化设计。

（来源：金亿微粉体）

（2）复合优化：

将片状镍粉与介电材料（如碳材料、金属氧化物）或磁性材料（如铁镍合金）进行复合。通过组分间的协同作用，实现介电损耗、磁损耗和导电损耗的互补，拓宽吸波频带，并优化材料的电磁阻抗匹配。此外，纯镍粉导电性较差，在片状镍粉上包覆一层银粉形成银包镍粉，也能兼有银的高导电性和镍的电磁屏蔽性能。

（3）涂布工艺控制：

在复合材料（如导电胶、涂料）中，通过工艺控制（如高速搅拌、超声分散）使片状镍粉在涂层中实现理想的平行或交错层叠排布，最大化“迷宫效应”和反射层效果，提升整体吸波效能。

（4）热处理：

球磨扁平化过程中片状镍内部会积累晶格缺陷、残余应力，降低本征磁性能，适当的热处理（如300–400℃）可以优化镍粉的结晶度和微观结构，进而改善其电磁参数。

小结

片状镍粉依托二维形貌带来的形状各向异性，优化阻抗匹配条件，构建磁损耗介电损耗多重散射协同的衰减机制，在 GHz 以及毫米波高频频段表现出十分突出的应用潜力。未来，随着电磁兼容、雷达隐身和柔性电子等领域对高频吸波材料需求的不断增长，片状镍粉及其复合材料有望在这些场景中发挥更加重要的作用。

参考文章：

1、金亿微粉体.《镍粉形状选错了，电磁屏蔽效能差一截？》

2、安特普纳.《片状导电镍粉在屏蔽涂料中的应用》

3、苏福导电粉体.《别只盯着银含量——银包镍粉的性能密码藏在核芯形貌里》

粉体圈Corange整理