[發明專利]一種電路模擬結構型陶瓷吸波材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010160834.4
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111362711B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 李向明;姜付義;孫學勤;朱小濤;康利濤
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/84;C04B41/87;C04B37/00;H05K9/00
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 曲姮

本發明屬于吸波隱身材料技術領域，尤其涉及一種電路模擬結構型陶瓷吸波材料及其制備方法。本發明制備的電路模擬結構型陶瓷吸波材料為陶瓷基體?石墨氈?陶瓷基體的“三明治”結構，在8?18GHz的最低反射率低于?25.4dB，在8?18GHz的平均反射率低于?16.5dB；可作為高溫電磁吸波材料長時間用于900℃，可在有限時間內作為高溫電磁吸波材料用于950℃，說明本發明制備的陶瓷吸波材料具有優異的吸波性能、力學性能和耐高溫性能。

技術領域

本發明屬于吸波隱身材料技術領域，尤其涉及一種電路模擬結構型陶瓷吸波材料及其制備方法。

背景技術

吸波材料是指能有效衰減入射電磁波、使電磁能轉換成熱能而耗散或使電磁波因干涉而消失的一種功能材料，是各國武器系統實現雷達隱身的核心技術，也是電磁屏蔽、避免通訊設備干擾、防止信息泄露、建筑防輻射等民用領域的技術關鍵。結構型吸波材料由于可在不改變構件承載功能的基礎上賦予其吸波功能，是吸波材料的主要發展方向。結構型吸波材料主要包括吸收結構型和電路模擬結構型兩種，吸收結構型一般是將電磁吸波劑分散到透波材料中制成，其優點是對頻率的選擇性要求不高，吸波頻帶寬，但吸收效率一般；電路模擬結構型一般是利用導電材料在透波材料中構建電路屏制成，其優點是對頻率的選擇性要求較高，吸波頻帶窄，但吸收效率高。近年來，高分辨雷達探測技術的快速發展對吸波材料的性能提出了挑戰，尤其在軍事領域中，為了提高武器系統的生存和突防能力，對結構型吸波材料的綜合性能提出了更高要求。

陶瓷材料具有優異的耐高溫性能，其中石英和氮化硅是2種常見的性能優異的陶瓷透波材料。近幾年，利用這2種透波陶瓷制備結構型吸波材料的研究陸續報道。文獻1“Fabrication and electromagnetic wave absorption property of quartz ceramicswith a gradient distri bution of BaT iO₃,Ceramics International.2019,45(5):5965-5970”報道的將鈦酸鋇分散到石英陶瓷中制備的陶瓷吸波材料，在8～18GHz的平均電磁反射率最低可達-13.1dB；文獻2“Fabr icat ion and electromagnetic wave-absorbing property of Si₃N₄ ceramics with gradient pyrol ytic carbondistribution.Journal of Electronic Materials.2016,45:3624–3628.”報道的將碳分散到氮化硅陶瓷中制備的陶瓷吸波材料，在9.375GHz的電磁反射率最低可達-12.1dB；文獻3“Electromagnetic properties of porous Si₃N₄ ceramics with gradientdistributions of SiC and pores fabricated by directional in–situ nitridationreaction.Ceramics International.2018,44:1176–1181.”報道的將碳化硅分散到氮化硅陶瓷中制備的陶瓷吸波材料，在8～18GHz的平均電磁反射率最低可達-15.9dB；文獻4“Synthesis and electromagnetic wave reflectivity of Si₃N₄ ceramic withgradient Fe₃O₄ distribution.Ceramics International.2016,42:9636–9639.”報道的將四氧化三鐵分散到氮化硅陶瓷中制備的陶瓷吸波材料，在8～18GHz的平均電磁反射率最低可達-10.8dB。上述文獻報道的吸波材料具有不錯的吸波和耐高溫性能，尤其是在高溫環境中具有很好的吸波性能，而且對頻率的選擇性要求不高，但普遍存在吸收效率低的問題。