[發明專利]吸波復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711226747.9
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109843029B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳光啟崗達創新科技有限公司;深圳光啟高等理工研究院
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: 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

本發明提供了吸波復合材料及其制備方法。吸波復合材料包括：電磁損耗層；三維石墨烯層，形成在電磁損耗層上；以及阻抗匹配層，形成在三維石墨烯層上，其中，電磁損耗層和阻抗匹配層均包括基體和吸波劑。本發明通過引入低頻的電磁損耗層和阻抗匹配層，提供了具有良好低頻吸波效果的輕質寬頻吸波劑，可以用于電磁波吸收領域。

技術領域

本發明涉及吸波材料，更具體地，涉及吸波復合材料及其制備方法。

背景技術

所謂吸波材料，指能吸收投射到它表面的電磁波能量的一類材料。在工程應用上，除要求吸波材料在較寬頻帶內對電磁波具有高的吸收率外，還要求它具有質量輕、厚度薄等性能。

隨著信息技術的高速發展，特別是諸如衛星通訊、合成孔徑雷達等多頻帶、寬頻帶儀器設備的爆炸式發展，電子設備的可靠性和武器設備隱身等方面迫切需要一種高性能寬頻吸波材料。由于傳統吸波材料存在密度高、厚度大、負載量大等問題，因而開展寬頻、低密度等吸波材料的研究變得愈發重要。相比傳統吸波材料，通過石墨烯自交聯形成具有空間網絡結構的石墨烯具有重量輕、厚度薄等特點，滿足吸波材料輕薄的特性。然而其低頻吸波效果不甚理想，寬頻吸波性能有待提高。

發明內容

本發明通過在三維石墨烯復合材料中引入阻抗匹配層和低頻的電磁損耗層來提高低頻和寬頻吸波性能，從而提供了具有良好低頻吸波效果的輕質寬頻吸波材料。

本發明提供了一種吸波復合材料，包括：電磁損耗層；三維石墨烯層，形成在所述電磁損耗層上；以及阻抗匹配層，形成在所述三維石墨烯層上，其中，所述電磁損耗層和所述阻抗匹配層均包括基體和吸波劑。

在上述吸波復合材料中，所述基體包括環氧樹脂、乙烯基樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種。

在上述吸波復合材料中，所述電磁損耗層的

吸波劑包括片狀鐵磁材料和鐵氧體中的一種或兩種。

在上述吸波復合材料中，所述阻抗匹配層的吸波劑包括球形鐵磁金屬顆粒、鐵磁/介電復合顆粒、介電陶瓷顆粒和碳系吸波劑中的一種或多種。

在上述吸波復合材料中，所述電磁損耗層中的所述基體和所述吸波劑的質量比為2-4:6-8。

在上述吸波復合材料中，所述阻抗匹配層中的所述基體和所述吸波劑的質量比為2-4:6-8。

在上述吸波復合材料中，所述電磁損耗層的厚度為0.5mm～5mm。

在上述吸波復合材料中，所述阻抗匹配層的厚度為0.5mm～5mm。

在上述吸波復合材料中，所述三維石墨烯層的厚度為1mm～15mm。

本發明提供的制備上述吸波復合材料的方法，包括：選取三維石墨烯吸波材料作為中間主體吸波層；利用遺傳算法和電磁仿真軟件從吸波劑材料數據庫中選取吸波材料作為阻抗匹配層和電磁損耗層的吸波劑，其中，所述主體吸波層形成在所述電磁損耗層上，所述阻抗匹配層形成在所述主體吸波層上；通過機械連接實現所述電磁損耗層、所述主體吸波層、所述阻抗匹配層的多層吸波材料的復合。

在上述制備方法中，所述方法還包括：選取環氧樹脂、乙烯基樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種組合作為阻抗匹配層和電磁損耗層的基體。

在上述制備方法中，所述方法還包括：通過所述遺傳算法和電磁仿真軟件調整所述多層吸波材料的吸波劑組合和厚度。

本發明通過引入低頻的電磁損耗層和阻抗匹配層，提供了具有良好低頻吸波效果的輕質寬頻吸波材料，可以用于電磁波吸收領域。

附圖說明

圖1示出了吸波復合材料的示意結構。

圖2示出了三維石墨烯材料的示意性制備流程圖。

具體實施方式