[發明專利]一種多層結構吸波材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811298027.8
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109413974B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 阮久福;劉玉寶;姬生偉;張娜;楊軍;尹治平;鄧光晟
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

本發明公開了一種多層結構吸波材料及其制備方法。所述多層結構吸波材料由多種不同吸波性能的吸波漿料分層澆注而成；多層結構吸波材料為兩層結構吸波材料時，包括第一底層以及第一表層；第一底層澆注在3D打印工藝制作三維網格框架結構內，第一表層澆注在第一底層的上表面；多層結構吸波材料的層數大于兩層時，包括第二底層、至少一層中間層和第二表層；第二底層澆注在3D打印工藝制作三維網格框架結構內，中間層澆注在所述第二底層的上表面；第二表層澆注在中間層的上表面；若中間層大于兩層時，多個中間層依次澆注覆蓋在前一個中間層的上表面。采用本發明所提供的多層結構吸波材料及其制備方法能夠穩定多層結構吸波材料的穩定性。

技術領域

本發明涉及3D打印工藝領域，特別是涉及一種多層結構吸波材料及其制備方法。

背景技術

目前吸波材料分類較多，按材料成型工藝和承載能力可以分為涂覆型材料和結構型吸波材料。涂覆型吸波材料是將粘結劑與吸波劑混合后涂覆于目標物表面而形成的吸波涂層，這種材料對目標體外形適應能力強，但這種材料一般受厚度限制吸波頻段較窄，而且這種吸波涂料普遍存在易脫落，使用周期短。

結構型吸波材料通常是將吸波劑與特定的基體材料復合而制備的一種多功能性復合材料。其中吸波劑提供吸波所必需的電磁性能，基體材料不僅具有承載能力、耐高溫、耐候等物理性能，同時決定了電磁波在材料內部的傳播情況，因而對基體材料進行合理的結構設計可以有效改善材料的吸波性能；目前常用的基體材料結構形式主要是多層平板結構、多孔結構以及角錐狀結構等。按照材料對電磁波的損耗機理，吸波材料可分為電損耗型和磁損耗型兩類。所謂電損耗型的材料主要通過與電場的相互作用以及電子極化、界面極化等效應來吸收電磁波，例如石墨烯、碳納米管等材料。所謂磁損耗型材料主要通過磁滯損耗，渦流損耗來吸收電磁波，如羰基鐵以及鐵氧體等材料。

目前，大部分吸波材料只能單一的吸收一種頻率的電磁波；多層結構的吸波材料易于設計，可以有效的提高材料的整體吸波性能和擴寬吸波頻段，近幾年來成為廣泛研究的重點。但是現有的多層結構都是需要膠黏、涂層等方式組裝，而膠黏方式會添加非吸波類物質膠黏劑，影響吸波性能；涂層方式存在涂層厚度不均一且可能會出現涂層脫落情況，導致吸波性能不穩定。

發明內容

本發明的目的是提供一種多層結構吸波材料及其制備方法，以解決多層結構吸波材料的吸波性能不穩定的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種多層結構吸波材料，包括：

所述多層結構吸波材料由多種不同吸波性能的吸波漿料分層澆注而成；

所述多層結構吸波材料為兩層結構吸波材料時，所述兩層結構吸波材料包括第一底層以及第一表層；所述第一底層澆注在3D打印工藝制作三維網格框架結構內，所述第一表層澆注在所述第一底層的上表面；

所述多層結構吸波材料的層數大于兩層時，所述多層結構吸波材料包括第二底層、至少一層中間層和第二表層；所述第二底層澆注在3D打印工藝制作三維網格框架結構內，所述中間層澆注在所述第二底層的上表面；所述第二表層澆注在所述中間層的上表面；其中，若所述中間層大于兩層時，多個所述中間層依次澆注覆蓋在前一個所述中間層的上表面。

可選的，所述第一底層以及所述第二底層的澆注材料為吸波材料、反射材料以及透波材料中的一種；當所述澆注材料為反射材料時，所述反射材料為金屬材料，所述金屬材料為鋁、銅、鋼以及鋁合金中的一種；當所述澆注材料為吸波材料時，所述吸波材料包括鐵氧體以及碳化硅。

可選的，所述中間層的澆注材料為吸波材料，所述吸波材料包括碳納米管、陶瓷以及碳纖維。

可選的，所述第一表層以及所述第二表層的澆注材料為吸波材料、反射材料以及透波材料中的一種；當所述第一表層以及所述第二表層的澆注材料為吸波材料時，所述吸波材料為磁性吸波材料，所述磁性吸波材料包括鐵氧體、鐵纖化以及碳化硅。