[发明专利]一种可在2至8GHz实现全频段吸收的吸波体复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸波体复合材料，特别涉及一种可实现全频段吸收的吸波体复合材料。

背景技术

微波吸收材料是隐身技术发展的关键，世界各国正在全力以赴地开发各种新型微波吸收材料。但无论是已广泛应用的铁氧体、金属微粉、多晶铁纤维，还是近年来发展的纳米材料、二维材料和频率选择表面等新型微波吸体，仍存在隐身频带窄、低频吸收效果差等问题。目前，2-8GHz频段范围仍然很难实现全频段吸收。

发明内容

本发明旨在提供一种可在2-8GHz频段范围实现全频段吸收的吸波复合材料。本发明通过以下方案实现：

一种可在2至8GHz实现全频段吸收的吸波体复合材料在长方形微结构材料的一面有厚度值为A的微波吸收材料涂层，形成一个基体单元，依照每个长方形微结构材料两面是微波吸收材料的顺序至上而下由三个所述基体单元(1)、(2)和(3)迭加，三个基体单元中长方形微结构材料的厚度相同；所述的长方形微结构材料均为在无机非金属板的两面对称覆有多个长方形金属片，每个无机非金属板的一面所覆的多个金属片大小相同且依序组成矩阵，所有金属片呈相同方向布置，所述矩阵中上下两个相邻金属片之间的距离为8～12mm，左右两个相邻金属片之间的距离为1～4mm；基体单元(1)、(2)和(3)中的长方形微结构材料中的长方形金属片的厚度相同，但长度或宽度则依序增加；在最上层的基体单元的长方形微结构材料的上侧面再形成厚度值为B的微波吸收材料涂层，厚度B值大于厚度A值；最下层的基体单元的微波吸收材料涂层被涂覆于支撑板上。

实验发现：基体单元的长方形微结构材料的厚度为0.1～0.6mm，长方形微结构材料的金属片的厚度为0.01～0.05mm；长方形微结构材料的长方形金属片长度为4～11mm、宽为1.5～3.5mm。基体单元的微波吸收涂层的厚度值A为0.1～1.5mm，在最上层基体单元上侧所覆的微波吸收材料厚度值B为2～5mm，吸波体材料的性能较优。

上述吸波体复合材料可通过以下方法制备得到：

首先按设计要求，在无机非金属纤维板上通过现有技术中的印刷方式将其两面覆上长方形金属片，制作三块长方形微结构材料，三块长方形微结构材料的长方形金属片厚度相同，金属片的长度或宽度则长度或宽度不同；之后，将微波吸收剂、粘结剂和固化剂按一定比例调配而成的微波吸收浆料均匀喷涂在支撑板上形成第一微波吸收涂层；之后将一块长方形微结构材料放置于第一微波吸收涂层上，再将微波吸收浆料均匀喷涂在第一块长方形微结构材料表面形成第二微波吸收涂层，再将第二块长方形微结构材料放置于第二微波吸收涂层上，再将微波吸收浆料均匀喷涂在第二块长方形微结构材料表面形成第三微波吸收涂层，再将第三块长方形微结构材料放置于第三微波吸收涂层上，最后再在第三块长方形微结构材料上均匀喷涂第四微波吸收涂层；第一、二、三微波吸收涂层的厚度相同，并且小于第四微波吸收涂层的厚度。

制备方法中，用于制作长方形微结构材料的无机非金属板可选择下材料中的一种：玻璃纤维板、特氟龙板、石英玻璃板；微波吸收涂层中的主要成份——微波吸收剂，可以选择以下现有公知的材料中的一种：过渡金属/石墨纳米复合材料、过渡金属-石墨层间化合物、炭黑、铁氧体、金属微粉、多晶铁纤维、羰基铁粉。

本发明所述的微结构材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料，通过在材料关键物理尺度上的结构有序设计，可突破某些表观自然规律的限制，从而获得许多独特、新颖的物理性质，这些特性其尺寸、结构、排列情况以及形状等宏观因素密切相关。与现有普通微波吸收材料相比，本发明具有最大的优点就是在材料整体厚度增加很小的情况下，通过控制三块长方形微结构材料的尺寸，找到这种渐变的规律，使微波吸收频段向低频方向移动，同时大大扩宽了吸收带宽，实现了2-8GHz频率范围内反射损耗均低于-10dB，真正达到了全频段吸收。

附图说明

图1：实施例1复合材料的基体单元的截面结构示意图及相对的电磁波入射

方向和电场强度方向示意图

图2：实施例1的长方形方形微结构材料平面示意图

图3：各种吸波材料的频率－反射损耗对比曲线图

具体实施方式

实施例仅是本发明实施方式的举例说明，本发明的实施并不仅限于实施例之范围。

实施例1