برخلاف مواد فریتی، کامپوزیت های تولید شده از پودرهای فلزی یک مشکل دیگر در مورد تراوایی آستانه (threshold percolation) دارند. علت این مشکل، رسانایی بالای فیلرهاست. عموما، غلظت حجمی تراوایی یک کامپوزیت با فیلرهای رسانای کروی، تقریبا حدود 33% است. در بالای این غلظت تراوایی، این کامپوزیت رسانا می شود و بنابراین، ظرفیت میرایی EM آنها ضعیف است. علت این مسئله، تطابق نامناسب امپدانس می باشد که بوسیله ی افزایش در ثابت گذردهی، بوجود آمده است. روابط میان غلظت و خواص EM کربونیل آهن و رویه ی کاهش میکروویو، در ادامه بیان شده است.
شکل 5 نمودارهای ثابت دی الکتریک مربوط به کامپوزیت های با غلظت های حجمی مختلف از پودر کربونیل آهن را نشان می دهد. مقادیر ثابت دی الکتریک این کامپوزیت ها، به طور تدریجی با افزایش غلظت فیلرهای فلزی، افزایش می یابد. بخش حقیقی ثابت دی الکتریک ( در فرکانس 10 GHz) از مقدار 9/4 برای نمونه ی دارای 6/11 درصد حجمی، به 18 برای کامپوزیت دارای 6/42درصد حجمی تبدیل می شود، در حالی که بخش موهومی از 2/0 به 8/0 افزایش می یابد. هر دو بخش حقیقی و موهومی، با تغییر فرکانس، تغییر خاصی نمی کنند. این مشاهدات، مشابه مشاهداتی است که در مقالات متداول، مشاهده می شود.
نمودارهای نفوذپذیری مغناطیسی پیچیده برای این کامپوزیت ها، در شکل 6 نشان داده شده است. بخش های حقیقی این نفوذپذیری تقریبا به صورت یکنواخت با افزایش فرکانس، کاهش می یابد، در حالی که بخش های موهومی آنها دارای پیک های قابل مشاهده ای هستند که با افزایش غلظت کربونیل آهن، به سمت فرکانس های پایین تر، شیفت پیدا می کند. تغییر در تانژانت اتلاف مغناطیسی کامپوزیت ها در هنگام تغییر در فرکانس، در شکل 7 نشان داده شده است. افزایش همیشگی در این تانژانت به دلیل تأخیر مغناطیسی (magnetic retardation) ایجاد می شود.
نمودارهای اتلاف انعکاسی با فرکانس برای این کامپوزیت ها، در شکل 8 نشان داده شده است. فرکانس رزونانسی و بازتابش های اتلاف مینیمم انعکاس (RL) مربوط به کامپوزیت ها (به عنوان تابعی از ضخامت)، در شکل 9 نشان داده شده است. برای یک کامپوزیت معین با غلظت معین از کربونیل آهن، فرکانس های مربوط به اتلاف مینیمم انعکاس (با افزایش ضخامت) به سمت فرکانس های پایین، شیفت پیدا می کند. در یک ضخامت معین، یک چنین فرکانسی با افزایش غلظت کربونیل آهن، کاهش می یابد (پنل بالایی در شکل 9). به عبارت دیگر، فرکانس مربوط به اتلاف مینیمم انعکاس، با افزایش µ یا ε، کاهش می یابد. البته این مسئله می تواند با استفاده از رابطه ای، توصیف شود که به رابطه ی شرط طول موج یک چهارم (quarter wavelength condition) نامیده می شود:

که در اینجا، t و f ضخامت و فرکانس مربوط به جذب پیک می‌باشد. ε و µ ثابت دی الکتریک و نفوذپذیری مغناطیسی مختلط در f و C سرعت نور است.
اتلاف انعکاسی به سادگی با ضخامت کامپوزیت، قابل مقایسه نمی باشد. عموما، با افزایش ضخامت، مقدار مطلق اتلاف مینیمم انعکاسی، ابتدا افزایش و بعد از رسیدن به مقدار ماکزیمم، کاهش می یابد. با در نظر گرفتن نمونه ی دارای 2/28 درصد حجمی کربونیل آهن، وقتی ضخامت از 1/1 به 6/1 mm می رسد، اتلاف مینیمم مربوط به انعکاس از 2/18 به 6/50 dB افزایش می یابد(شکل 8ب).
این مقدار در 6/1 mm، ماکزیمم می شود و با افزایش ضخامت، به تدریج کاهش می یابد (پنل پایین در شکل 9). اگر برای بیان ضخامتی مورد استفاده قرار گیرد که در آن، مقدار اتلاف مطلق در انعکاس ماکزیمم می شود . با افزایش بیشتر در ضخامت، افزایش می یابد. پهنای باند فرکانس RL<-10 dB نیز به طور یکنواخت با تغییر در ضخامت کامپوزیت، تغییر نمی کند. این مشاهدات می تواند با استفاده از میزان تطابق امپدانس، توجیه شوند، یعنی داریم:

نتایج محاسبات بر اساس شکل های 5 و 6 و معادلات قبل، نشاندهنده ی آن است که نمودارهای فرکانسΓ برای کامپوزیت ها در یک ضخامت معین، با نمودارهای شکل 8، تطابق دارند. این بدین معناست که کارایی مربوط به میرایی میکروویو یک ماده ی کامپوزیت به طور یکجا بواسطه ی نفوذپذیری مغناطیسی و ثابت دی الکتریک مختلط آن، بیان می شود.

استراتژی های برای بهبود کارایی EM برای کامپوزیت های فلزی- مغناطیسی

رفتار مواد فلزی- مغناطیسی در فرکانس های بالا، همچنین بوسیله ی قانون Snoek توصیف می شود.

که در اینجا، نفوذپذیری استاتیک (بخش حقیقی نفوذپذیری در یک فرکانس مناسب و پایین). فرکانس رزونانس، γ نسبت ژیرومغناطیس و مغناطش اشباع است. بخش سمت چپ معادله ی بالا را به عنوان ثابت Snoek تعریف می کنند. این معادله همچنین به حد Snoek معروف است که این بدین معناست که برای یک ماده ی معین، این مهم است که همزمان، نفوذپذیری مغناطیسی استاتیک و فرکانس رزونانس را افزایش دهیم. به هر حال، این مشکل می تواند با استفاده از ذرات ورقه ای مانند که دارای آنیزوتروپی آسان صفحه ای هستند، برطرف شود. علاوه بر این، وقتی یک ذره ی ورقه ای مانند مغناطیسی- فلزی دارای ضخامتی کمتر از ضخامت پوسته ای است که در معادلات قبل تعریف شد، مشکل اثر جریان های گردابی نیز کاهش می یابد. همچنین یک تعداد گزارشها وجود دارد که در آنها، افزایش نفوذپذیری مغناطیسی کامپوزیت ها با استفاده از ذرات ورقه ای مانند از جنس کربونیل آهن و سایر آلیاژهای مغناطیسی، ایجاد شده است.
آسیاب های با انرژی بالا، یکی از مؤثرترین روش ها برای تولید ذرات مغناطیسی ورقه ای شکل است. یک مثال جالب توجه در این زمینه، بوسیله ی Han و همکارانش گزارش شده است. در این مقاله، نویسندگان از پودر تجاری کربونیل آهن شروع کرده اند که دارای ذرات نسبتا کروی بوده است. عملیات مکانیکی در این مقاله با استفاده از یک آسیاب گلوله ای سیاره ای، انجام شده است. در این آسیاب، نسبت گلوله به پودر برابر با 25 به 1 بوده است و از هگزانn به عنوان حلال استفاده شده است. دو سرعت برای آسیاب کاری استفاده شده است. یکی 200 و دیگری 500 دور در دقیقه. بعد از آسیاب کاری به مدت 8 ساعت در سرعت200 دور در دقیقه، بخشی از ذرات کروی تغییر شکل داده و ورقه ای شکل شده اند. ضخامت این ورقه ها برابر با حدود 500 نانومتر بوده است. آسیاب کاری در سرعت500 دور در دقیقه به مدت 8 ساعت، منجر به تغییر شکل کامل ذرات به قطعات ورقه ای شکل با ضخامت در حدود 100 نانومتر می شود. ضخامت دو پودر آسیاب شده کوچکتر از ضخامت پوسته در کربونیل آهن خالص بوده است (این ضخامت برابر با تقریبا 1 میکرون در 1-5 GHz بوده است).
یک کاهش اندک در مغناطش اشباع و یک افزایش اندک در میدان پسماندزدا اتفاق می افتد که علت آن، استفاده از آسیاب های گلوله ای با انرژی بالاست. در واقع استفاده از این آسیاب ها موجب ایجاد کرنش های بی نظمی وعیوب در داخل پودر می شود. پودرهای آسیاب شده به سهولت بیشتری نسبت به پودرهای آسیاب نشده، به حالت اشباع مغناطیسی می رسند. این مسئله بر این دلالت دارد که مورد قبلی دارای نفوذپذیری استاتیک بالاتری نسبت به مورد بعدی هستند. کامپوزیت های دارای 50 % حجمی ذره، با استفاده از افزودن مواد پارافینی (به عنوان زمینه ی نگهدارنده) تولید شده اند.
طیف نفوذپذیری مغناطیسی مختلط برای کامپوزیت های تولید شده از پودرهای آسیاب نشده و آسیاب شده ی کربونیل آهن، به طور قابل توجهی با هم تفاوت دارد. بخش های حقیقی نفوذپذیری مغناطیسی کامپوزیت های تولید شده از پودرهای آسیاب شده، در فرکانس 1/0 GHz، تقریبا برابر با حدود 6/8 است. این مقدار بالاتر از مقدار گزارش شده برای پودر آسیاب نشده است. در کامپوزیت های تولید شده با پودر آسیاب شده، افزایش قابل توجه در بخش موهومی این کمیت مشاهده شده است. علاوه بر این، کامپوزیت های تولید شده با پودر آسیاب شده، دارای فرکانس های رزونانس بالاتری هستند. محصول و مربوط به ذرات آسیاب شده در 500 دور در دقیقه، برابر با حدود 114 GHz محاسبه شده است که بسیار بالاتر از ثابت Snoek است. یک افزایش 22 % دیگر در نفوذپذیری مغناطیسی حقیقی، با جهت گیری ذرات ورقه ای شکل در کامپوزیت، قابل حصول است. افزایش در نفوذپذیری همچنین با افزایش فرکانس رزونانسی، همراه است.
مسئله ی دیگر که در مورد فیلرهای مغناطیسی- فلزی مورد استفاده در کامپوزیت های میکروویو، ایجاد می شود، رسانایی الکتریکی بالای آنهاست. وقتی مقدار ذرات مغناطیسی- فلزی از یک آستانه ی تراوایی افزایش یابد، محل اتصال اهمی ذرات موجب پدید آمدن جریان های گردابی در کامپوزیت می شود. این مشکل وقتی از ذرات ورقه ای مانند، استفاده می کنیم، بدتر می شود. یکی از مسائل نزدیک به این مشکل، ثابت دی الکتریک بالای کامپوزیت های دارای فیلرهای مغناطیسی- فلزی است که از لحاظ تطابق امپدانس مشکل زا هستند. به عنوان یک نتیجه، پوشش کاری سطحی یا روش های اصلاح سطحی پیشنهاد می شوند. یک مزیت دیگر پوشش کاری سطحی یا اصلاح سطحی، محافظت پرکننده های فلزی در برابر اکسیداسیون است بنابراین استفاده از این تکنیک ها، موجب افزایش طول عمر کامپوزیت ها می شود. متداول ترین پوشش مورد استفاده در این کاربردها، است. علت استفاده از این ماده، پایداری فیزیکی و شیمیایی بالا، رویه ی سنتز آسان و هزینه های پایین آن است. لایه های با ضخامتی ده ها نانومتری، بر روی سطوح کربونیل آهن یا ذرات آلیاژهای آهن، پوشش دهی می شود. این کار از طریق فرایند سل ژل یا روش های هم رسوبی (با استفاده از تترا اتیل ارتوسیلیکات به عنوان ماده اولیه)، انجام می شود .
یک مثال خوب از پودر ورقه ای شکل پوشش داده شده با بوسیله ی Yan و همکارانش، ارائه شده است. ذرات آهن ورقه ای شکل با قطر 1 تا 5 میکرون و ضخامت 200 نانومتر بواسطه ی استفاده از فرایند آسیاب کاری گلوله ای انرژی بالا (با استفاده از پودر کربونیل آهن تجاری و اتانول) تولید می شوند. یک لایه ی آمورف از SiO2 با ضخامت 20 نانومتر، بر روی سطح ذرات ورقه ای مانند، پوشش دهی می شود. این کار با استفاده از تترا اتیل ارتوسیلیکات و آمونیاک، انجام می شود. حضور این لایه ی منجر به کاهش قابل توجه مغناطش اشباع می شود ( در برابر ).
کامپوزیت های با پودرهای پوشش دار و بدون پوشش، با غلظت های حجمی برابر با25 % تولید شدند. هم بخش موهومی و هم بخش حقیقی نفوذپذیری مغناطیسی کامپوزیت های تولید شده با ذرات پوشش دار، اندکی کمتر از آنهایی بود که از پودرهای بدون پوشش، تولید شده بودند. این مسئله با کاهش در مغناطش اشباع در ارتباط است. به هر حال، به طور عکس، دو کامپوزیت دارای تفاوت قابل توجهی در ثابت دی الکتریک هستند. بخش های حقیقی و موهومی ثابت دی الکتریک در 1/0 GHz به ترتیب برابر با 85 و 58 بوده است. بخش حقیقی ثابت دی الکتریک در فرکانس های بالا، تقریبا در حدود 30 % بوده است. این مقادیر بالای ثابت دی الکتریک در ایجاد پلاریزاسیون آسان بار الکتریکی و پلاریزاسیون بار فضایی ذرات آهن ورقه ای شکل و بدون پوشش، مشارکت می کنند. با ایجاد یک پوشش عایق از SiO_2، ذرات آهن از همدیگر ایزوله می شوند بنابراین، ایجاد هر دو نوع پلاریزاسیون، خنثی می شود. به عنوان یک نتیجه، کامپوزیت های دارای ذرات با پوشش ، دارای ثابت دی الکتریک بسیار پایین تری هستند.
بخش های حقیقی و موهومی ثابت دی الکتریک در کل فرکانس مورد مطالعه برابر با 12 و 1 بوده است(در گستره ی 1/0تا 18 GHz). در واقع هر دوی این بخش ها در طول گستره ی فرکانس مورد بررسی، بدون تغییرباقی مانده است. بنابراین، همانگونه که انتظار داشتیم، نمونه ی تولید شده از پودر پوشش دار، ظرفیت میرایی میکروویو بهتری از خود نشان می دهد که علت آن بهبود تطابق امپدانس در این کامپوزیت هاست.
همچنین گزارشاتی در مورد بهبود خواص EM کامپوزیت های کربونیل آهن با استفاده از مخلوط کردن این ماده با سایر اجزا مانند فریت ها ، مگنتیت ، فروالکتریک ها ، کربن بلک ، الیاف کربنی ، نانوتیوب های کربنی و سایر مواد ، ارائه شده است. هرچند استفاده از فریت ها، قابل فهم تر است زیرا کامپوزیت های آنها کاندیداهای خوبی برای استفاده به عنوان مواد EM می باشد (همانگونه که در بخش قبل گفته شد و در بخش بعدی گفته خواهد شد). دلایل استفاده از اجزای دیگر، نیز به طور مناسب مورد بررسی قرار گرفته است.
یک ایده ی جالب اخیرا بوسیله ی Itoh و همکارانش، گزارش شده است. در این ایده، پهنای باند کامپوزیت های EM با استفاده از درجه بندی کردن(grading) غلظت پودر مغناطیسی، توسعه می یابد. کامپوزیت هدفمند، از طریق فرایند سانتریفیوژ در حدود 2700 G تولید می شود. تفاوت در چگالی میان پودر مغناطیسی و زمینه ی پلیمری، منجر می شود تا نمونه های دارای غلظت هدفمند، تولید شوند. یعنی غلظت اجزای مغناطیسی به طور تدریجی در طول جهت اعمال نیروی سانتریفیوژ، افزایش می یابد. با استفاده از بخش با غلظت پایین، به عنوان صفحه ی برخورد موج، یک تطابق بهتر در امپدانس نمونه، ایجاد می شود. به عنوان یک نتیجه، انعکاس نامناسب در صفحه ی برخورد کامپوزیت های EM، به طور مؤثر می تواند خنثی گردد. این کار بوسیله ی ثابت دی الکتریک پایین رزین اپوکسی انجام می شود، در حالی که انرژی انتقال یافته از موج EM ورودی، به گرما تبدیل می شود و موجب اتلاف مغناطیسی اجزا می شود. این مسئله موجب افزایش کارایی در میرایی میکروویو می شود. این مسئله بوسیله ی آزمایش تأیید شده است، که اگر یک طرف از کامپوزیت که دارای اجزای مغناطیسی بیشتری است، به عنوان صفحه ی جلویی، مورد استفاده قرار گیرد، جذب موج EM نمونه به طور قابل توجهی رو به زوال می رود. این نوع از گرادیان غلظتی در ساختارهای چندلایه، به سختی ایجاد می شود، زیرا نیاز است تا این گرادیان پیوسته باشد. به هر حال، تولید با مقیاس بزرگ یک چنین اجزای با گرادیان غلظتی، می تواند از لحاظ عملی، مشکل باشد.