[發(fā)明專利]一種厘米波-毫米波兼容吸波的復(fù)合材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110302218.9
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102504659A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒利民;鄧維;張曉東;李卓;李耀輝
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南金戈新材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: C09D133/00
• 分類號: C09D133/00;C09D163/00;C09D175/04;C09D5/32
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對厘米波-毫米波具有兼容吸波功效的復(fù)合材料。

背景技術(shù)

吸波材料能將電磁波能量轉(zhuǎn)換成其它形式的能量而被損耗衰減掉。由于電子電訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得電磁波頻段正向更高頻段拓展，超寬頻段的電磁波輻射引發(fā)的電磁干擾和電磁污染問題日益引起關(guān)注和重視，迫切尋求一種多頻段兼容民用吸波材料。

目前，現(xiàn)有的厘米波(2～18GHz)吸波材料在厘米波段有良好吸波性能，但其毫米波吸波性能很低，而毫米波(26.6～40GHz)吸波材料在毫米波段有良好的吸波性能，但卻在其厘米波吸波性能又很低；存在吸波材料的厘米波段與毫米波吸波段性能難以兼容的問題。當(dāng)務(wù)之急是要開發(fā)厘米波與毫米波兼容的吸波材料，用于滿足人們對吸波材料的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決當(dāng)前現(xiàn)有領(lǐng)域中厘米波-毫米波不能良好的兼容吸波的性能問題，本發(fā)明的目的在于提供一種對厘米波-毫米波波段電磁波兼容損耗吸收的復(fù)合吸波材料。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，所述的復(fù)合材料由五層介質(zhì)涂層復(fù)合而成，表層為第一層，接下來依次為第二、三、四層，底層為第五層；所述第一層介質(zhì)涂層的原料包括：BaCo_0.9Zn_1.1Fe₁₆O₂₇W型六角晶系鐵氧體50～60份，丙烯酸樹脂膠粘劑40～50份；所述第二層介質(zhì)涂層的原料包括球形羰基鐵粉60～70份，環(huán)氧樹脂膠粘劑30～40份；所述第三層介質(zhì)涂層的原料包括：Fe₈₅Si₁Al₆Cr₈納米晶片狀吸收劑65～75份，環(huán)氧樹脂膠粘劑25～35份；所述第四層介質(zhì)涂層的原料包括多晶鐵纖維吸收劑10～20份，環(huán)氧樹脂膠粘劑80～90份；所述第五層介質(zhì)涂層的原料包括短切碳纖維與炭黑按質(zhì)量比為1∶8～1∶5的比例混合成復(fù)合吸收劑，復(fù)合吸收劑45～55份，聚氨酯膠粘劑45～55份，份數(shù)均以重量計，下同。

本發(fā)明優(yōu)選球形羰基鐵粉粒度為3～5微米。

本發(fā)明優(yōu)選多晶鐵纖維吸收劑的直徑3～6微米，長徑比為15∶1～20∶1。

本發(fā)明優(yōu)選短切碳纖維直徑2～5微米，長徑比為6∶1～10∶1；炭黑的粒度1～3微米。

本發(fā)明偶聯(lián)劑特別優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑KH550。

所述第一層到第五層的厚度分別在：0.1～0.15mm，0.2～0.25mm，0.3～0.35mm，0.3～0.35mm，0.5～0.6mm為宜。

本發(fā)明復(fù)合材料的涂覆基體可為任意材料的非規(guī)則表面。底層即第五層與基體涂覆連接。

本發(fā)明復(fù)合材料的制備過程包括，先在基體上涂覆制備底層第五層介質(zhì)涂層，再依次涂覆制備第四層、第三層、第二層、第一層介質(zhì)涂層；各個介質(zhì)涂層的涂覆制備是：通過偶聯(lián)劑、稀釋劑與各層的吸收劑攪拌均勻，靜置后，加入各層的膠粘劑攪拌均勻成涂料涂覆后固化而成。

本發(fā)明與現(xiàn)有吸波材料相比具有如下突出優(yōu)點：

本發(fā)明的復(fù)合多層吸波材料具有很好的阻抗匹配效果，且可最大限度減少電磁波的反射。制得的復(fù)合吸波材料在8～12GHz厘米波段反射率優(yōu)于-8dB(檢測性能見圖2)，在26.5～40GHz毫米波段反射率優(yōu)于-10dB(檢測性能見圖3)，達到了對厘米波-毫米波波段電磁波兼容吸收的目的。

本發(fā)明更進一步的優(yōu)勢體現(xiàn)在，本發(fā)明的復(fù)合吸波材料從第一層到第五層層狀吸波材料的厚度分別為：0.1～0.15mm，0.2～0.25mm，0.3～0.35mm，0.3～0.35mm，0.5～0.6mm。吸波材料整體厚度小于2mm，面密度低、質(zhì)量輕，可廣泛應(yīng)用于電磁兼容與抗電磁干擾領(lǐng)域。

本發(fā)明的復(fù)合材料制備包括以下步驟：

1.將偶聯(lián)劑，用二甲苯和正丁醇混合而成的稀釋劑稀釋，加入直徑2～5微米，長徑比為6∶1～10∶1的短切碳纖維與粒度1～3微米的炭黑按質(zhì)量比為1∶8～1∶5的比例混合成復(fù)合吸收劑45～55g至其中，用電動攪拌機將混合物攪拌半小時；靜置，再向混合物中加入聚氨酯膠粘劑45～55g，攪拌成均勻涂料；采用空氣噴涂或刷涂方式將該涂料涂覆于基體上，厚度控制在0.5～0.6mm，然后放入25-35℃恒溫烘房中0.8-1.2小時后，再將烘房溫度升至55-65℃固化0.8-1.2小時，或者在室溫下放置自然固化，從而制得第五層介質(zhì)涂層。