一种微波吸收超结构及其制作方法

本申请涉及超结构，更具体地说，是涉及一种微波吸收超结构及其制作方法。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，在国防领域中，双方正面交战之前，还会使用高功率微波武器对敌方的电子装备（例如防空网和无人机等）和人员进行干扰或杀伤。经研究发现，微波吸收超材料对于防护微波武器攻击和帮助电子装备实现雷达隐身起到了重要作用。

2、目前，常见的微波吸收超材料多采用以电损耗为主导的碳系吸收剂（如碳纳米管、石墨烯、多孔碳等）或以磁损耗为主导的磁性吸收剂（如镍、钴、合金、金属氧化物等）或电-磁双损耗吸收剂以对电磁波进行吸收或衰减。然而，上述微波吸收超材料通常只能对较窄的频率范围内的电磁波实现有效吸收或衰减，微波吸收效果较差。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种微波吸收超结构及其制作方法，旨在解决现有技术中微波吸收超材料的作用频带较窄、吸波效果较差的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种微波吸收超结构，包括树状脊单元结构，所述树状脊单元结构包括底板、主干和多个薄片，所述主干安装于所述底板，多个所述薄片沿远离所述底板的方向间隔设置在所述主干上，各所述薄片围设在所述主干的外周并与所述主干相连接。

3、在一种可能的设计中，各所述薄片为椭圆片状结构。

4、在一种可能的设计中，由靠近所述底板向远离所述底板的方向，多个所述薄片在第一方向上的长度依次减小，第一方向与所述底板平行。

5、在一种可能的设计中，所述主干的横截面积由靠近所述底板向远离所述底板的方向逐渐减小。

6、在一种可能的设计中，所述主干为圆台状结构。

7、在一种可能的设计中，各所述薄片与所述底板呈夹角设置。

8、在一种可能的设计中，所述树状脊单元结构的数量为多个，多个所述树状脊单元结构阵列分布，且相邻两个所述树状脊单元结构中的所述底板相互连接。

9、在一种可能的设计中，所述微波吸收超结构的制作材料包括尼龙。

10、在一种可能的设计中，所述树状脊单元结构的制作材料还包括碳纤维。

11、本申请还提供了一种微波吸收超结构的制作方法，包括：

12、将用于制作如上述任一技术方案所述的微波吸收超结构的材料进行机械混合，得到混合料；

13、将所述混合料通过挤出机器挤出，得到线材；

14、将所述线材用于3d打印设备，以制备如上述任一技术方案所述的微波吸收超结构。

15、本申请提供的微波吸收超结构的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的微波吸收超结构，通过在主干上沿远离底板的方向间隔设置多个薄片，且各薄片均围设在主干的外周，如此，使得主干与多个薄片共同形成类似于树状脊的结构，该种结构为具有光子晶体特性的结构。由于光波可在具有光子晶体特性的结构中进行多次折射和反射，使得具有光子晶体特性的结构出现陷光现象，类比光波进入具有光子晶体特性的结构中的情形，当电磁波进入树状脊单元结构中后，电磁波将在各薄片和相邻两个薄片的空气层之间不断发生反射和折射，以使得电磁波可发生多次衰减直至被困在树状脊单元结构中。如此，提高了微波吸收超结构对于电磁波的衰减效果，使得更宽频率范围的电磁波能够被微波吸收超结构吸收，从而提高了微波吸收超结构对于电磁波的吸收效果。

16、本申请提供的微波吸收超结构的制作方法的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的微波吸收超结构的制作方法，通过采用3d打印的方式制备微波吸收超结构，制作过程更简便，生产成本更低，且由于本申请提供的制作方法可制备出上述任一技术方案提供的微波吸收超结构，因此还至少具有上述全部有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种微波吸收超结构，其特征在于，包括树状脊单元结构，所述树状脊单元结构包括底板、主干和多个薄片，所述主干安装于所述底板，多个所述薄片沿远离所述底板的方向间隔设置在所述主干上，各所述薄片围设在所述主干的外周并与所述主干相连接。

2.如权利要求1所述的微波吸收超结构，其特征在于，各所述薄片为椭圆片状结构。

3.如权利要求1所述的微波吸收超结构，其特征在于，由靠近所述底板向远离所述底板的方向，多个所述薄片在第一方向上的长度依次减小，第一方向与所述底板平行。

4.如权利要求1所述的微波吸收超结构，其特征在于，所述主干的横截面积由靠近所述底板向远离所述底板的方向逐渐减小。

5.如权利要求4所述的微波吸收超结构，其特征在于，所述主干为圆台状结构。

6.如权利要求1所述的微波吸收超结构，其特征在于，各所述薄片与所述底板呈夹角设置。

7.如权利要求1至6任一项所述的微波吸收超结构，其特征在于，所述树状脊单元结构的数量为多个，多个所述树状脊单元结构阵列分布，且相邻两个所述树状脊单元结构中的所述底板相互连接。

8.如权利要求1至6任一项所述的微波吸收超结构，其特征在于，所述微波吸收超结构的制作材料包括尼龙。

9.如权利要求8所述的微波吸收超结构，其特征在于，所述树状脊单元结构的制作材料还包括碳纤维。

10.一种微波吸收超结构的制作方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请适用于超结构技术领域，提供了一种微波吸收超结构及其制作方法，包括树状脊单元结构，树状脊单元结构包括底板、主干和多个薄片，主干安装于底板，多个薄片沿远离底板的方向间隔设置在主干上，各薄片围设在主干的外周并与主干相连接。当电磁波进入树状脊单元结构中后，电磁波将在各薄片之间和相邻两个薄片的空气层之间不断发生反射和折射，以使得电磁波可发生多次衰减直至被困在树状脊单元结构中。如此，提高了微波吸收超结构对于电磁波的衰减效果，使得更宽频率范围的电磁波能够被微波吸收超结构吸收，从而提高了微波吸收超结构对于电磁波的吸收效果。

技术研发人员：黄怿行,李营,董怀玉,赵天
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9