[發明專利]一種超材料與磁性介質復合的吸波/結構一體化材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010472079.3
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111590971B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 楊智慧;張久霖;孫新;車永星;姚石磊;田江曉
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: B32B7/12
• 分類號: B32B7/12;B32B27/08;B32B27/28;B32B33/00;B32B37/12;B32B38/00;B32B38/16
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 段娜娜

本發明涉及一種超材料與磁性介質復合的吸波/結構一體化材料及其制備方法。所述材料依次包括包含第一磁介質材料的第一磁介質材料層；包含超材料的超材料層，所述超材料為在納米銀涂膜上刻蝕的周期結構；包含第二磁介質材料的第二磁介質材料層。通過將具有一定阻抗的納米銀涂膜刻蝕出周期結構的圖案，形成具有一定阻抗的超材料，再將超材料作為芯層同上下的磁性介質復合并一體化成型，形成超寬頻吸波/結構一體化材料，復合材料在2?18GHz的反射率≤?8dB，且具有極化不敏感特性。

技術領域

本發明涉及吸波材料技術領域，尤其涉及一種超材料與磁性介質復合的吸波/結構一體化材料及其制備方法。

背景技術

隨著微波探測技術的發展，系統對微波吸收材料的寬頻吸收性能要求越來越高。傳統吸波材料如鐵氧體、羰基鐵粉、金屬微粉等，只能在較窄的頻段范圍內具有吸波性能。結構型吸波材料是實現寬頻吸波的主要技術手段，通常是將石墨、炭黑等吸收劑同玻璃鋼或者泡沫復合，形成具有一定力學強度的結構形式，但結構型吸波材料實現寬頻的條件是具有足夠的厚度，而有時這是系統結構本身所不具有的，一定程度上限制了結構吸波材料的應用。將超材料同低介電介質復合，可以在一定程度上降低寬頻結構吸波材料的厚度，但依然存在厚度較大的問題。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種超材料與磁性介質復合的復合吸波材料。

本發明的第二個目的是上述復合吸波材料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種超材料與磁性介質復合的吸波/結構一體化材料，依次包括：

包含第一磁介質材料的第一磁介質材料層；

包含超材料的超材料層，所述超材料為在納米銀涂膜上刻蝕的周期結構；和

包含第二磁介質材料的第二磁介質材料層。

優選地，所述周期結構的單元為正六邊形，邊長為1-3mm，邊長進一步優選為2-3mm，最優選為2.17mm。

優選地，所述第一磁介質材料為羰基鐵粉；和/或

所述第二磁介質材料為鐵氧體。

優選地，所述第一磁介質材料層的厚度為1-1.5mm；

所述超材料層的厚度為0.1-0.15mm；和/或

所述第二磁介質材料層的厚度為2-6mm。

優選地，所述超材料與磁性介質復合的吸波/結構一體化材料在2-18GHz反射率≤-8dB。

一種所述超材料與磁性介質復合的吸波/結構一體化材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)第一磁介質材料膜的制備；

(2)超材料的制備；

(3)第二磁介質材料膜的制備；

(4)復合：將第一磁介質材料膜、超材料、第二磁介質材料膜依次鋪貼至指定厚度，粘接，固化，得到所述吸波/結構一體化材料。

優選地，所述第一磁介質材料膜采用如下方法進行制備：

將第一磁介質材料與樹脂進行球磨，得到第一漿料；將第一漿料成型為第一磁介質材料膜；

優選地，所述第一磁介質材料與所述樹脂的質量比為(7-9)：(1-3)；

優選地，還加入第一分散劑進行球磨，所述第一分散劑與所述第一磁介質材料的質量比優選為(700-900)：(1-10)；

優選地，所述第一磁介質材料膜的厚度為0.1-0.2mm。