[實用新型]一種高效吸波粒子

有效

• 申請號: 201020667491.2
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN201918174U
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 吳浩
• 申請（專利權）人: 吳浩
• 主分類號: G12B17/02
• 分類號: G12B17/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本實用新型涉及一種用于吸收電磁波的高效吸波粒子。

背景技術

吸波材料在吸波劑的選擇方面有鐵氧體、磁納米膠囊、聚苯胺包覆炭黑、導電高分子、碳化硅粉末納米、石墨-碳纖維等，人們在吸波材料的研究方面進行了許多工作，如以玻璃微珠為基核在表層沉積納米金屬（銅、鎳）微粒及TiO₂微粒制得復合材料等。總之，如何提高吸波材料的吸收效率、拓寬對電磁波的吸收頻率、并使材料盡可能的比重輕且耐受各種環境考驗是人們不斷最求的目標。

實用新型內容

本實用新型提供一種能夠高效吸收電磁波的高效吸波粒子，本實用新型具有對電磁波的吸收效率高、且具有比重輕、耐高溫、吸收頻率寬的特點。

本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型所述的一種高效吸波粒子，所述吸波粒子為金屬空心微粒，且微粒的表面有蜂窩狀孔洞。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

1、吸收效率高

從電磁波的頻率和波長考慮，輻射到吸波粒子表面的電磁波會發生反射、衍射等。本發明的吸波粒子的微觀結構特點決定其比表面積大幅度增加，電磁波在各微粒金屬表面之間持續不規則反射的機會也將大幅度增加，吸波粒子持續不規則的反射將使電磁波攜帶的能量消耗而被高效轉變為熱能，表現為吸波粒子溫度的升高。

2、比重輕

由于金屬球體內部為空心結構，吸波粒子的堆積比重及含有吸波粒子的涂層都比現在鐵氧體吸波粒子及制成的涂層的比重小30%以上。

3、耐高溫

采取鐵氧體和有機高分子做吸波粒子在攝氏200以上可能失效，而本實用新型的吸波粒子只要將溫度控制在吸波粒子制成金屬的熔點以下就可以保持對電磁波的吸收能力。

4、對電磁波的吸收頻率寬

由于吸波粒子的金屬成份、球體尺寸及表面納米蜂窩尺寸可以調整，可以找出能適合吸收某一頻率范圍電磁波的吸波粒子型號（金屬成份、球體尺寸、表面蜂窩尺寸），將多個型號的吸波粒子與環氧樹脂等進行均勻混合，就可制成能吸收寬波段電磁波的吸波材料。

附圖說明

圖1是吸波粒子的結構示意圖。

圖2是含有吸波粒子的涂層對電磁波吸收的示意圖。

具體實施方式

實施例

一種高效吸波粒子，所述吸波粒子為空心微粒1，且球的表面有蜂窩狀孔洞2。參照圖1，圖1顯示的是內空的殼體，殼體表面布滿了孔洞，這些孔洞可以是貫通的、也可以是不貫通的，這種結構大幅度增加了粉末的比表面積。當電磁波A輻射到聚集在一起的吸收粒子時，除非電磁波逃出吸波粒子聚居區，否則將在聚集的吸波粒子表面間被持續反射直至能量徹底消耗殆盡，其電磁能轉化為熱能被吸波粒子吸收，表現為吸波粒子溫度的升高。

在本實施例中，所述吸波粒子為金、銀、鉑、鈀、鎳、鎢、鉬、鉛、銅、錫、鈷、鎘或其合金空心微粒；空心微粒的直徑為5納米至150微米，空心微粒的殼層厚度為微粒直徑的1/10—1/3，蜂窩狀孔洞的孔徑為0.1-10納米。

實驗例

參照圖2和圖1，當電磁波A輻射到聚集在一起的吸波粒子時，除非電磁波逃出吸波粒子聚居區，否則將在聚集的吸波粒子表面間被持續反射直至能量徹底消耗殆盡，其電磁能轉化為熱能被吸波粒子吸收，表現為吸波粒子溫度的升高。電磁波A向基體4輻射時，首先在涂層3表面會有部分的反射波C，進入涂層3內部的電磁波將遇到大量的吸波粒子，形成電磁波B，電磁波B在這些粒子各表面之間將發生持續的反射，直至將電磁波的能量消耗殆盡，沒有遇到吸波粒子的電磁波A的一部分和沒有被消耗的部分電磁波B到達基體4的表面形成反射波，這些反射波又進入涂層3內部，又在吸波粒子表面間發生持續的反射直至能量消耗，只要電磁波不徹底離開涂層表面，在涂層內部運動就極有可能被吸波粒子表面之間持續反射，直至能量耗盡，少部分電磁波逃出涂層3形成電磁波D。被消耗的電磁能被吸波粒子吸收轉換為熱能表現為吸波粒子溫度的升高。

基于上述吸波粒子的工作原理，本發明提出同時微波照射溫升測量比較法來快速比較評價吸波粒子或吸波材料。用相同形狀和容積的陶瓷甘鍋各裝同樣份量需要比較的材料，先用紅外溫度計進行溫度測量，然后將甘鍋放入微波爐、同時放入裝有100-1000ml水的燒杯。開啟微波爐，并記錄時間，當微波爐停止工作時立即打開微波爐取出甘鍋，迅速用紅外溫度計測量甘鍋內粉末的溫度，并記錄。粉末溫度升高值越大，則說明該吸收劑對該微波發射頻率的微波吸收效率越高。更換微波爐內發射微波的器件以調整微波發射頻率，重覆上述測量步驟，就可以比較吸波材料在新的微波頻率下的吸收效率高低。