[發明專利]一種橡膠基吸波材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610555435.1
• 申請日: 2016-07-14
• 公開（公告）號: CN107618237A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 洛陽尖端技術研究院;洛陽尖端裝備技術有限公司
• 主分類號: B32B25/04
• 分類號: B32B25/04;B32B25/18;H05K9/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,盧軍峰

技術領域

本發明涉及吸波材料領域，更具體地，涉及一種橡膠基吸波材料及其制備方法。

背景技術

吸波材料是指能夠吸收衰減入射電磁波能量的一類功能復合材料。在治理電磁污染、制造隱身材料等方面具有巨大的應用前景。傳統的吸波材料利用超材料本身的性質對電磁波的吸收作用，將入射電磁波轉化為其它形式的能量消耗掉。超材料是一類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。基于超材料設計的吸波材料具有吸收效果強、厚度及吸收頻段可自由設計等優點，但基于超材料設計的吸波材料受到本身諧振特性的影響，導致吸波頻率段窄，制約著吸波材料的技術發展和應用。

吸波材料的多層結構設計是提高其吸收帶寬的有效手段，但是目前雙層結構設計的吸波材料使用的吸收劑密度大、用量大導致在刮涂時容易沉降，影響均勻性。

發明內容

本發明按照阻抗匹配的原則在不同層使用不同結構的材料，可以通過調節各層超材料結構的組成和配比來提高吸波材料對電磁波的吸收效率，使不同頻段的電磁波與不同層的超材料結構發生諧振，實現電磁波的逐層入射、依次吸收，最終達到寬頻吸收的目的。

本發明提供了一種制備橡膠基吸波材料的方法，包括：將第一橡膠和匹配層的填充物進行填充，混煉，使所述第一橡膠和所述匹配層的填充物混合均勻，之后壓制成匹配層貼片；將第二橡膠和吸收層的填充物進行填充，混煉，使所述第二橡膠和所述吸收層的填充物混合均勻，之后壓制成吸收層貼片；將所述匹配層貼片和所述吸收層貼片疊放在一起，進行硫化，壓制成橡膠基吸波材料。

在上述方法中，其中，所述匹配層的填充物包括鐵氧體粉和羰基鐵粉。

在上述方法中，其中，鐵氧體粉和羰基鐵粉的質量比為4-6：1。

在上述方法中，其中，將第一橡膠和匹配層的填充物進行填充包括將所述第一橡膠和所述匹配層的填充物按照20-40：60-80的質量比進行填充。

在上述方法中，其中，所述吸收層的填充物包括羰基鐵粉和石墨。

在上述方法中，其中，羰基鐵粉和石墨的質量比為75-85：5-10。

在上述方法中，其中，將第二橡膠和吸收層的填充物進行填充包括將第二橡膠和吸收層的填充物按照20-40：60-80的質量比進行填充。

在上述方法中，其中，所述第一橡膠為丁腈橡膠或氯化聚乙烯橡膠，所述第二橡膠為丁腈橡膠或氯化聚乙烯橡膠。

在上述方法中，其中，壓制成匹配層貼片包括在硫化溫度下壓制成匹配層貼片。

在上述方法中，其中，壓制成吸收層貼片包括在硫化溫度下壓制成吸收層貼片。

本發明還提供了一種根據以上方法制備的橡膠基吸波材料。

通過本發明提供的橡膠基寬頻吸波材料制備的方法，得到了雙層復合結構的吸波貼片。該吸波材料的匹配層以抗阻匹配為主要目的，根據材料特性和混合比例來調整復合材料的電磁參數，使盡可能多的電磁波進入橡膠基材內部；為增強吸收層的電磁損耗能力，吸收層選用材料以羰基鐵粉為主，并適當添加電磁損耗材料的石墨，根據設置合理的組分比例，充分利用吸收劑的損耗機制來提高該層對電磁波的損耗，同時由于吸收劑的填充量可以根據要求添加，不會存在吸收劑沉降的問題。

本發明根據阻抗匹配的原則設計寬頻吸收的橡膠貼片；通過匹配層的調整，可以提高吸波材料對電磁波的吸收效率；吸收劑的填充量可以根據要求添加，不會存在吸收劑沉降的問題。

附圖說明

圖1是寬頻吸波材料的制備流程示意圖。

具體實施方式

下面的實施例可以使本領域技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。

本發明的橡膠基寬頻吸波材料的制備方法，選用較強磁耗作用的鐵氧體粉和羰基鐵粉材料與片狀石墨進行復合，制備由匹配層和吸收層組成的雙層復合材料結構吸波材料。

匹配層以阻抗匹配為主要目的，根據材料特性和混合比例來調整復合材料的電磁參數，使盡可能多的電磁波進入橡膠基材內部。為了增強吸收層的磁電損耗能力，吸收層的吸收劑填充物選用以羰基鐵粉為主的材料，并添加適當的電損耗材料石墨，通過設置合理的組分比例，充分利用吸收劑的損耗機制來提高吸收層對微波的損耗。

匹配層的填充物包括鐵氧體粉與羰基鐵粉，質量比為4-6：1，將橡膠和填充物按照20-40：60-80的質量比進行填充，混煉，使橡膠與填充物混合均勻，在硫化溫度以下壓制成2mm的匹配層貼片，橡膠可以為氯化聚乙烯橡膠或丁腈橡膠。