[發明專利]一種可在2至8GHz實現全頻段吸收的吸波體復合材料

有效

• 申請號: 201610146763.6
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105799274B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 鄒艷紅;張子龍;楊麗;陳喜橋;劉洪波
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B32B17/02
• 分類號: B32B17/02;B32B17/06;B32B15/085;B32B15/20;B32B27/32;B32B3/08;B32B33/00;B32B37/02;C03C17/00;C08J7/04;C09D163/00;C09D5/32
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及一種吸波體復合材料，特別涉及一種可實現全頻段吸收的吸波體復合材料。

背景技術

微波吸收材料是隱身技術發展的關鍵，世界各國正在全力以赴地開發各種新型微波吸收材料。但無論是已廣泛應用的鐵氧體、金屬微粉、多晶鐵纖維，還是近年來發展的納米材料、二維材料和頻率選擇表面等新型微波吸體，仍存在隱身頻帶窄、低頻吸收效果差等問題。目前，2-8GHz頻段范圍仍然很難實現全頻段吸收。

發明內容

本發明旨在提供一種可在2-8GHz頻段范圍實現全頻段吸收的吸波復合材料。本發明通過以下方案實現：

一種可在2至8GHz實現全頻段吸收的吸波體復合材料在長方形微結構材料的一面有厚度值為A的微波吸收材料涂層，形成一個基體單元，依照每個長方形微結構材料兩面是微波吸收材料的順序至上而下由三個所述基體單元(1)、(2)和(3)迭加，三個基體單元中長方形微結構材料的厚度相同；所述的長方形微結構材料均為在無機非金屬板的兩面對稱覆有多個長方形金屬片，每個無機非金屬板的一面所覆的多個金屬片大小相同且依序組成矩陣，所有金屬片呈相同方向布置，所述矩陣中上下兩個相鄰金屬片之間的距離為8～12mm，左右兩個相鄰金屬片之間的距離為1～4mm；基體單元(1)、(2)和(3)中的長方形微結構材料中的長方形金屬片的厚度相同，但長度或寬度則依序增加；在最上層的基體單元的長方形微結構材料的上側面再形成厚度值為B的微波吸收材料涂層，厚度B值大于厚度A值；最下層的基體單元的微波吸收材料涂層被涂覆于支撐板上。

實驗發現：基體單元的長方形微結構材料的厚度為0.1～0.6mm，長方形微結構材料的金屬片的厚度為0.01～0.05mm；長方形微結構材料的長方形金屬片長度為4～11mm、寬為1.5～3.5mm。基體單元的微波吸收涂層的厚度值A為0.1～1.5mm，在最上層基體單元上側所覆的微波吸收材料厚度值B為2～5mm，吸波體材料的性能較優。

上述吸波體復合材料可通過以下方法制備得到：

首先按設計要求，在無機非金屬纖維板上通過現有技術中的印刷方式將其兩面覆上長方形金屬片，制作三塊長方形微結構材料，三塊長方形微結構材料的長方形金屬片厚度相同，金屬片的長度或寬度則長度或寬度不同；之后，將微波吸收劑、粘結劑和固化劑按一定比例調配而成的微波吸收漿料均勻噴涂在支撐板上形成第一微波吸收涂層；之后將一塊長方形微結構材料放置于第一微波吸收涂層上，再將微波吸收漿料均勻噴涂在第一塊長方形微結構材料表面形成第二微波吸收涂層，再將第二塊長方形微結構材料放置于第二微波吸收涂層上，再將微波吸收漿料均勻噴涂在第二塊長方形微結構材料表面形成第三微波吸收涂層，再將第三塊長方形微結構材料放置于第三微波吸收涂層上，最后再在第三塊長方形微結構材料上均勻噴涂第四微波吸收涂層；第一、二、三微波吸收涂層的厚度相同，并且小于第四微波吸收涂層的厚度。

制備方法中，用于制作長方形微結構材料的無機非金屬板可選擇下材料中的一種：玻璃纖維板、特氟龍板、石英玻璃板；微波吸收涂層中的主要成份——微波吸收劑，可以選擇以下現有公知的材料中的一種：過渡金屬/石墨納米復合材料、過渡金屬-石墨層間化合物、炭黑、鐵氧體、金屬微粉、多晶鐵纖維、羰基鐵粉。

本發明所述的微結構材料是指一些具有天然材料所不具備的超常物理性質的人工復合結構或復合材料，通過在材料關鍵物理尺度上的結構有序設計，可突破某些表觀自然規律的限制，從而獲得許多獨特、新穎的物理性質，這些特性其尺寸、結構、排列情況以及形狀等宏觀因素密切相關。與現有普通微波吸收材料相比，本發明具有最大的優點就是在材料整體厚度增加很小的情況下，通過控制三塊長方形微結構材料的尺寸，找到這種漸變的規律，使微波吸收頻段向低頻方向移動，同時大大擴寬了吸收帶寬，實現了2-8GHz頻率范圍內反射損耗均低于-10dB，真正達到了全頻段吸收。

附圖說明

圖1：實施例1復合材料的基體單元的截面結構示意圖及相對的電磁波入射

方向和電場強度方向示意圖

圖2：實施例1的長方形方形微結構材料平面示意圖

圖3：各種吸波材料的頻率－反射損耗對比曲線圖

具體實施方式

實施例僅是本發明實施方式的舉例說明，本發明的實施并不僅限于實施例之范圍。

實施例1