[發(fā)明專利]高性能微波吸收膠棉及其制造方法

無效

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• 申請日: 1998-09-25
• 公開（公告）號: CN1074801C
• 公開（公告）日: 2001-11-14
• 發(fā)明（設計）人: 秦鴻龍;楊保勝;尹德晴;于九清;王鳳來;蔡麗梅;劉艷華
• 申請（專利權）人: 北京四元特種防護技術開發(fā)公司
• 主分類號: D06M11/00
• 分類號: D06M11/00
• 代理公司: 北京德琦專利代理有限公司
• 代理人: 夏憲富

本發(fā)明涉及一種新型電子材料及其制造方法，特別是指一種對微波輻射的反射、透射和散射都很小的微波吸收材料及其制造方法。

近年來，隨著我國科學技術的發(fā)展和現(xiàn)代化進程的加速，尤其是移動通信、衛(wèi)星通信、電子信息、航空航天、廣播電視、醫(yī)療衛(wèi)生乃至日常生活中食品烹飪等事業(yè)的迅速發(fā)展，使人們生存空間中的微波輻射危害已日趨嚴重，引起了科技人員的關注和重視，并采取各種措施進行綜合治理，以減小其危害。微波輻射的綜合治理是一項系統(tǒng)工程，通常采用以下兩種基本形式：一是針對微波輻射源采取防護措施，即通過一定的工藝裝備把泄漏到空間的微波輻射盡可能降到最低點；二是針對已泄漏到環(huán)境危害人體健康和工作場所的微波輻射采取防護措施，使其盡可能降低危害。以上兩種基本形式的主要方法都是對微波輻射進行屏蔽或吸收，或者同時實施屏蔽和吸收。

微波吸收材料是一類能夠有效吸收微波輻射的新型電子材料，其結構形狀主要有單層或多層平板型微波吸收體和尖劈型微波吸收體(包括四棱角錐、楔形、圓錐、臺錐等外形)兩種，其制作方法都是將聚氨酯軟泡沫塑料材料浸漬于微波吸收涂料溶液中制成。現(xiàn)在使用的平板型微波吸收體材料的微波吸收性能較差，吸收性能一般小于25分貝，而且適用頻率窄；尖劈型微波吸收體材料使用時要有足夠的高度，如角錐型吸收材料，其吸收率為50分貝時，角錐高度需250～300厘米，占據(jù)空間過大，成本太高，而且安裝不便，給實際應用帶來困難。

本發(fā)明的一個目的是提供一種具有優(yōu)良吸收性能的微波吸收材料—高性能微波吸收膠棉，其微波吸收性能好、制造方法簡便、性能價格比高，且使用方便，有利于推廣應用。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種微波吸收膠棉的制造方法。

本發(fā)明的微波吸收膠棉是這樣實現(xiàn)的：包括有基體和功能體，其特征在于：其是用質(zhì)量輕、密度低的噴膠棉作為基體，并在該噴膠棉基體的表面及內(nèi)部空隙里高壓噴注有作為功能體的不同配比的微波吸收涂料所組成；且基體內(nèi)的微波吸收涂料的密度由表及里呈從小至大的無級漸進變換；其中作為功能體的微波吸收涂料的重量百分比配方為：200目以上的石墨粉3～15％，200目以上的乙炔炭黑粉0.5～5％，聚氨酯膠15～25％，聚氨酯稀釋劑55～75％。

其中作為基體的噴膠棉的密度為0.003～0.012，單層厚度為8～40毫米。

其中作為基體的噴膠棉可以是單層，也可以是由多層粘接構成。

本發(fā)明的制造方法是這樣的：其包括有下列步驟：1).選用一層或多層密度為0.003～0.012、單層厚度為8～40mm的噴膠棉作為基體；2).配制在下述配方范圍內(nèi)的若干不同配比的微波吸收涂料作為功能體，該微波吸收涂料的配方(重量百分比)為：200目以上的石墨粉3～15％，200目以上的乙炔炭黑粉0.5～5％，聚氨酯膠15～25％，聚氨酯稀釋液55～75％；3).將上述每一配比的微波吸收涂料分別在球磨機內(nèi)進行研磨混合，此時球磨罐轉速為60～120轉/分，時間應不少于60分鐘；4).使用高壓噴槍將不同配比的微波吸收涂料分多次以不同壓力(壓力范圍為0.2～1Mpa)噴注于噴膠棉的表面及內(nèi)部，使基體內(nèi)的微波吸收涂料的密度按電磁波入射方向由表及里呈從小至大無級漸進變換；5).將以不同配方配制的微波吸收涂料和以不同壓力噴注于基體內(nèi)形成的多層噴膠棉，用聚氨酯膠粘接成一個整體，且該整體內(nèi)的微波吸收涂料密度按微波入射方向由表及里呈從小至大的漸進變換。

本發(fā)明是一種新型功能復合材料，其選用結構疏松、內(nèi)部具有較大空隙、密度極低的噴膠棉作為基體，該噴膠棉纖維直徑為微米級，且排列雜亂無序、方向各異，呈互相彎曲纏繞狀，其本身就可以使入射的電磁波被衰減和弱化；再將不同配比的微波吸收涂料作為功能體分多次以不同壓力噴射于噴膠棉的表面及內(nèi)部，使該吸收體形成由表及里呈從小至大的密度漸進變化，從而使入射的電磁波一旦陷于吸收體內(nèi)就會產(chǎn)生無數(shù)次的反射，并逐次被吸收減弱。本發(fā)明的結構特點是可以使微波的透射和散射趨于最小；另外，在透射過程中產(chǎn)生的反射又逐次被吸收并與入射波反向抵消，使整個微波吸收過程更加完全。

本發(fā)明在對微波吸收體的基體的選用、作為功能體的微波吸收涂料的配方和其在基體內(nèi)呈漸進變換的密度分布結構、以及涂料工藝等制作方法上都有重要突破和創(chuàng)新，是一種結構新穎、性能優(yōu)良的新型電子功能復合材料。