[发明专利]高效宽频吸波涂层材料及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，特别是一种具有抗电磁干扰作用的吸波涂层材料及该材 料的使用方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展和工业文明的不断进步，越来越多的电子电器设备和通讯系统 渗透到生产和生活的各个角落，人们在充分享受现代生活的方便和舒适的同时，一种无形的 环境污染——电磁污染愈来愈多，愈来愈强，已逐渐成为全球范围的第四大公害。研究证明， 微波电磁辐射可引起生物基体、中枢神经、心血管系统、眼晶状体、血液系统的疾患；这种 电磁辐射(污染)同时对各类电子设备的干扰所造成的损失也是十分惊人的。因此，如何有 效地防护电磁辐射和干扰(EMI)的问题变得日益重要，已成为全球科技界的重要课题。

吸波材料按成型工艺和承载能力可分为结构型和涂层型。结构型吸波材料具有承载和减 小电磁波反射双重功能，通常是将吸收剂分散在结构材料中；涂层型吸波材料通常是将吸收 剂分散在高聚物的基质中制成吸波涂层，其工艺简单，使用方便，容易调节而受到重视。

吸波材料主要有介电损耗型和磁损耗型。介电损耗型吸收剂如膨胀石墨、碳化硅、钛酸 钡、导电聚合物等，具有较高的介电损耗正切值，其损耗机制是依靠介质的电子极化或界面 极化衰减和吸收电磁波；磁损耗型吸收剂如铁氧体、羰基铁粉等，具有较高的磁损耗正切值， 其损耗机制是依靠磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁极化机制衰减和吸收电磁波。其中， 铁氧体是比较成熟的吸波材料，其吸波性能优良、价格低廉，为吸波材料的主要成分之一。

目前关于钡铁氧体制备方法已有较多的报道，但以钡铁氧体和石墨作为吸收剂的报道较 少，尤其是将具有介电损耗特性的钛酸钡、膨胀石墨和具有磁损耗特性的钡铁氧体与乳液制 成的吸波涂层材料尚未见报道。

中国专利CN101452756“一种铈掺杂纳米钡铁氧体薄膜及其制备方法”中报道以乙二醇、 柠檬酸、硝酸铁、硝酸钡和硝酸铈为原料，通过制备工艺的优化，在石英基片上制备出高纯 度的铈掺杂钡铁氧体纳米薄膜。该薄膜可用于制备磁记录材料和吸波材料。中国专利 CN101367647“镧掺杂纳米钡铁氧体薄膜及其制备方法”的制备方法与CN101452756所述方 法基本相同。

上述两种材料都没有给出吸波效果。另外，中国专利CN1644546“复合吸波材料及其 制备工艺”中公开了一种采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法在多孔玻璃相微粒表面制备钡铁氧体层， 该复合材料对电磁波的吸收频率范围较钡铁氧体宽化，电、磁损耗角正切数值较大，但未给 出该材料在2～18GHz频率范围的实际吸波效果。

本发明的目的在于提供一种吸收电磁波能力强、吸收频带宽，使用便利和环境友好的电 磁波吸收涂层材料及使用方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种高效宽频吸波涂层材料，该吸波涂层材料由吸 波底层涂料和吸波面层涂料组成，其中：

吸波底层涂料组份的质量比为：

BaFe₁₂O₁₉ 6.5～7.5份、BaTiO₃ 4～5份、膨胀石墨2.2～2.6份、聚丙烯酸酯乳液79～83 份、TEXANOL成膜剂(2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯)1.3～1.5份、5027分散剂(聚 羧酸胺盐)1.1～1.3份、GPE消泡剂(聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚)0.9～1.1份、PU-220流平 剂(聚氨酯型)1.3～1.5份。

吸波面层涂料组份的质量比为：

BaFe₁₂O₁₉ 9～10份、BaTiO₃ 9～10份、聚丙烯酸酯乳液73～77份、TEXANOL成膜剂1.3～ 1.5份、5027分散剂1.1～1.3份、GPE消泡剂0.8～1份、PU-220流平剂1.3～1.5份。

本发明高效宽频吸波涂层材料的使用方法是：

(1)制备吸波底层涂料，按吸波底层涂料组份的质量比称取各原料，经混合均匀后得到吸 波底层涂料；

(2)制备吸波面层涂料，按吸波面层涂料组份的质量比称取各原料，经混合均匀后得到吸 波面层涂料；

(3)将待涂覆高效宽频吸波涂层材料的物体表面进行打磨处理；

(4)在经打磨处理的物体表面涂覆吸波底层涂料，空气中自然干燥；

(5)重复过程(4)，使吸波底层涂料的涂层厚度达0.5～5mm；