一种宽频电磁波吸收材料及其制备方法与流程

本发明属于电磁波吸收材料领域，具体涉及的是一种宽频电磁波吸收材料及其制备方法。

背景技术：

随着微波电子技术的快速发展，大量的电子仪器和设备在军事和民用领域中得到广泛应用。电子仪器和设备在工作时产生的辐射电磁波会对其它电子产品产生电磁干扰，从而直接影响到电子器件功能的正常实现；产生的电磁污染对人类以及其它生物会造成严重伤害；引起的电磁信息泄漏对国家政治、军事以及经济信息的安全带来极大的危害，特别是在全球局势复杂化、现代战争电子化和经济发展信息化的情况下，信息的保密安全问题更加重要。电磁波吸收材料可以吸收并衰减入射的电磁波，减弱反射波的强度，为有效消除电磁波辐射和干扰问题、提高国防领域武器装备的隐身能力提供了有效且相对容易的解决方案。

电磁波吸收材料的组成和结构对其吸波性能起着决定性作用，传统材料主要是单层结构，单层电磁波吸收材料由于很难在较宽的频率范围内与自由空间达到阻抗匹配，因此吸波频带较窄。随着雷达探测技术和电子设备工作频带的增加，对宽频吸波材料的需求日益迫切。双层结构电磁波吸收材料，可以合理设计每层材料的组成和厚度，一方面能与自由空间实现良好的阻抗匹配，减少表面的反射，使得不同频率的电磁波尽可能多的进入材料内部，；另一方面进入到材料内部的电磁波尽可能全部转化为其他形式能量或者达到宽频干涉，从而实现宽频吸收。

经国内外公开文献检索，江苏万华拓谷新材料科技有限公司专利“cn201010148077.5薄膜结构x波段雷达吸波材料”所述雷达吸波材料具有六层吸波涂层和五层塑料薄膜，在8~12ghz内反射率小于-8db。电子科技大学专利“cn201210184633.3多层电磁波吸波结构及制备方法”所述电磁波结构由泡沫层和方形电阻膜构成，在2.5~8ghz具有较好的吸波性能。从现有技术调研可知，宽频电磁波吸收材料的电磁波吸收性能还有很大的提升空间。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种宽频电磁波吸收材料及其制备方法，使制备的电磁波吸收材料具有厚度薄、吸收频带宽、吸收能力大的特点，特别是在6~18ghz具有较好的吸波性能，且原料易得、生产工艺简单、成本低、适合规模化生产。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：

一种宽频电磁波吸收材料及其制备方法，其特征在于电磁波吸收材料具有双层结构，第一层包括未还原羰基铁粉和高分子聚合物，其质量配比为：未还原羰基铁粉85~93％，聚合物7~15％；电磁波吸收材料第二层包括还原羰基铁粉和高分子聚合物，其质量配比为：还原羰基铁粉33~70％，聚合物30~67％。

所述的宽频电磁波吸收材料总厚度小于等于4.00mm，第一层材料的厚度为0.60~1.00mm，第二层材料的厚度为2.00~3.40mm。

所述的宽频电磁波吸收材料，采用的未还原羰基铁粉fe含量大于等于97.5%，粒度范围0.6~10.0微米。

所述的宽频电磁波吸收材料中还原羰基铁粉fe含量大于99.0%，粒度范围0.90~20.0微米。

所述的宽频电磁波吸收材料在6~18ghz范围内，电磁波反射率小于等于-15db。

所述的宽频电磁波吸收材料，采用的高分子聚合物是橡胶、树脂和热塑性弹性体中的一种。

本发明具有以下有益效果：

1、宽频电磁波吸收材料厚度薄、吸收频带宽、吸收能力大，在6~18ghz范围内，电磁波反射率小于等于-15db。

2、宽频电磁波吸收材料原料易得、生产工艺简单、成本低、适合规模化生产。

附图说明：

图1是宽频电磁波吸收材料结构示意图

图2是实施例1中第一层材料所采用羰基铁粉的粒度分布图

图3是实施例1中第二层材料所采用羰基铁粉的粒度分布图

图4是实施例1制备宽频电磁波吸收材料的反射率图

图5是实施例2制备宽频电磁波吸收材料的反射率图

图6是实施例3制备宽频电磁波吸收材料的反射率图

图7是实施例4制备宽频电磁波吸收材料的反射率图

具体实施方案：

以下是本发明的具体实施案例，注意这些案例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

一种宽频电磁波吸收材料，所述吸波材料的组成和结构如下：

第一层材料，厚度0.60mm，未还原羰基铁粉质量分数93%，高分子聚合物质量分数7%。

第二层材料，厚度3.40mm，还原羰基铁粉质量分数33%，高分子聚合物质量分数67%。

所述未还原羰基铁粉粒度范围0.63~6.61微米，fe含量97.5%；还原羰基铁粉粒度范围0.96~8.71微米，fe含量99.0%；高分子聚合物为三元乙丙橡胶。

图4是此条件下制备的宽频电磁波吸收材料的反射率图。

实施例2：

一种宽频电磁波吸收材料，所述吸波材料的组成和结构如下：

第一层材料，厚度1.00mm，未还原羰基铁粉质量分数85%，高分子聚合物质量分数15%。

第二层材料，厚度2.50mm，还原羰基铁粉质量分数60%，高分子聚合物质量分数40%。

所述未还原羰基铁粉粒度范围0.60~8.71微米，fe含量98.0%；还原羰基铁粉粒度范围0.90~15.14微米，fe含量99.2%；高分子聚合物为聚氨酯橡胶。

图5是此条件下制备的宽频电磁波吸收材料的反射率图。

实施例3：

一种宽频电磁波吸收材料，所述吸波材料的组成和结构如下：

第一层材料，厚度0.70mm，未还原羰基铁粉质量分数93%，高分子聚合物质量分数7%。

第二层材料，厚度2.40mm，还原羰基铁粉质量分数60%，高分子聚合物质量分数40%。

所述未还原羰基铁粉粒度范围0.63~8.71微米，fe含量98.1%；还原羰基铁粉粒度范围1.09~20.00微米，fe含量99.2%；高分子聚合物为热塑性eva弹性体。

图6是此条件下制备的宽频电磁波吸收材料的反射率图。

实施例4：

一种宽频电磁波吸收材料，所述吸波材料的组成和结构如下：

第一层材料，厚度1.00mm，未还原羰基铁粉质量分数85%，高分子聚合物质量分数15%。

第二层材料，厚度2.00mm，还原羰基铁粉质量分数70%，高分子聚合物质量分数30%。

所述未还原羰基铁粉粒度范围0.63~10.0微米，fe含量98.0%；还原羰基铁粉粒度范围0.96~17.38微米，fe含量99.3%；高分子聚合物为环氧树脂。

图7是此条件下制备的宽频电磁波吸收材料的反射率图。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种宽频电磁波吸收材料及其制备方法，其特征在于该材料总厚度小于等于4.00mm，具有双层结构；所述电磁波吸收材料第一层包括未还原羰基铁粉和高分子聚合物，厚度为0.60~1.00mm，其质量配比为：未还原羰基铁粉85~93％，聚合物7~15％；所述电磁波吸收材料第二层包括还原羰基铁粉和高分子聚合物，厚度为2.00~3.40mm，其质量配比为：还原羰基铁粉33~70％，聚合物30~67％。本发明的有益效果是：该宽频电磁波吸收材料具有厚度薄、吸收频带宽、吸收能力大的优点，原料易得、生产工艺简单、成本低、适合规模化生产。

技术研发人员：冯永宝;高为鑫;喻志刚
受保护的技术使用者：江苏天一超细金属粉末有限公司
技术研发日：2016.05.23
技术公布日：2017.12.01