[發明專利]一種超寬入射角微波吸波材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810909123.5
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN108966622A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 張旭;寇亞虎;鄧超然
• 申請（專利權）人: 西安安聚德納米科技有限公司
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;C09D161/14;C09D5/24
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明屬于微波吸波材料技術領域。本發明公開了一種超寬入射角微波吸波材料，其由由柔性基材制得的傾斜異形蜂窩結構和柔性基材上涂敷的石墨烯導電涂料組成；本發明還公開了一種超寬入射角微波吸波材料的制備方法，其包括超寬入射角微波吸波材料結構設計、柔性材料上印制石墨烯導電涂層產生表面電阻分布、制備傾斜異形蜂窩結構等步驟。本發明中的超寬入射角微波吸波材料吸波頻率從毫米波到米波，入射角從正入射到高入射角，同時該材料具有低成本，工藝和產品環保，機械強度高，密度低，壽命長，耐高溫以及阻燃等優點，同時本發明中的超寬入射角微波吸波材料可以收縮保存，可以降低運輸成本和收藏空間，有利于保密測試外場的建設和使用。

技術領域

本發明涉及微波吸波材料技術領域，尤其是涉及一種超寬入射角微波吸波材料及其制備方法。

背景技術

現有的吸波暗室材料基本按正入射需求進行設計和優化，暗室的設計反之也受材料的性能影響，基本都采用充裕的自由空間降低反射墻面的影響。如果降低暗室的空間需求，可以降低暗室的成本，但是較多的電磁波與吸波材料形成高入射角吸波。暗室設計時根據應用需求其各個部位的入射角范圍基本是不變的，而大部分暗室屬于此類暗室，此時采用普通吸波材料并非最佳選擇。例如外場天線性能測試，需要將地表行波和反射去除，否則必須采用高天線和測試平臺位置，增加操作難度和平臺的成本，而地表行波和地表反射都需要高入射角吸波材料。

如圖1a）所示、在高入射角時吸波材料的性能隨入射角度的增加而降低，特別是垂直極化，吸波性能入射角度從0°開始隨著角度的增加而降低，其原因有入射阻抗隨入射角的變化，也有吸波材料的表面直接反射（圖1b）。為了實現在有限的空間高入射角的高效吸收必須滿足兩個條件，即與自由空間的阻抗匹配和吸波頻率和角度范圍內的入射波和反射波的相位匹配，微波暗室的電磁損耗吸波材料主要使用浸泡過介電型電磁損耗材料的導電碳黑涂料的非結構型聚氨酯泡沫，其細細的尖錐形狀是為滿足與自由空間的微波阻抗匹配而做的漸變形狀設計。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種吸波頻率從毫米波到米波、入射角從正入射到高入射角，具有低成本、工藝和產品環保、機械強度高、密度低、壽命長、耐高溫以及阻燃等優點的超寬入射角微波吸波材料。

本發明還提供了一種超寬入射角微波吸波材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種超寬入射角微波吸波材料，其由由柔性基材制得的傾斜異形蜂窩結構和柔性基材上涂敷的石墨烯導電涂料組成。

作為優選，柔性基材選自紙、布、塑料薄膜、柔性泡沫板和由柔性材料粘接起來形成可折疊結構的硬質板，柔性基材的厚度為0.01～20mm；柔性基材只要滿足在生產工藝和使用條件下的柔韌性和強度和以及低重量即可；進一步的，柔性基材為阻燃牛皮紙、芳綸紙或玻纖布，面密度為20～500g/m²。

作為優選，柔性基材為阻燃牛皮紙，面密度180g/m²，蜂窩邊長為1～5cm。

作為優選，石墨烯導電涂料由石墨烯、粘合劑和溶劑組成，其粘度為100～3000mPa?s，度石墨烯的含量為1～40wt%，粘合劑的含量為10～60wt%，溶劑的含量為0～60wt%；石墨烯導電涂料的碳含量高于97wt%，其長徑比大于500；

作為優選，石墨烯的中值粒徑d₅₀小于15μm。

作為優選，粘合劑為改性酚醛樹脂，溶劑為乙二醇丁醚。

作為優選，石墨烯導電涂層中還包括3～20wt%的導電炭黑。

作為優選，石墨烯導電涂層中還添加有2wt%聚丙烯酸流平劑。

作為優選，石墨烯為由無硫可膨脹石墨經600～900℃高溫膨脹制得的石墨蠕蟲，其比表面積大于60g/m²。