[发明专利]一种橡胶基吸波材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸波材料领域，更具体地，涉及一种橡胶基吸波材料及其制备方法。

背景技术

吸波材料是指能够吸收衰减入射电磁波能量的一类功能复合材料。在治理电磁污染、制造隐身材料等方面具有巨大的应用前景。传统的吸波材料利用超材料本身的性质对电磁波的吸收作用，将入射电磁波转化为其它形式的能量消耗掉。超材料是一类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。基于超材料设计的吸波材料具有吸收效果强、厚度及吸收频段可自由设计等优点，但基于超材料设计的吸波材料受到本身谐振特性的影响，导致吸波频率段窄，制约着吸波材料的技术发展和应用。

吸波材料的多层结构设计是提高其吸收带宽的有效手段，但是目前双层结构设计的吸波材料使用的吸收剂密度大、用量大导致在刮涂时容易沉降，影响均匀性。

发明内容

本发明按照阻抗匹配的原则在不同层使用不同结构的材料，可以通过调节各层超材料结构的组成和配比来提高吸波材料对电磁波的吸收效率，使不同频段的电磁波与不同层的超材料结构发生谐振，实现电磁波的逐层入射、依次吸收，最终达到宽频吸收的目的。

本发明提供了一种制备橡胶基吸波材料的方法，包括：将第一橡胶和匹配层的填充物进行填充，混炼，使所述第一橡胶和所述匹配层的填充物混合均匀，之后压制成匹配层贴片；将第二橡胶和吸收层的填充物进行填充，混炼，使所述第二橡胶和所述吸收层的填充物混合均匀，之后压制成吸收层贴片；将所述匹配层贴片和所述吸收层贴片叠放在一起，进行硫化，压制成橡胶基吸波材料。

在上述方法中，其中，所述匹配层的填充物包括铁氧体粉和羰基铁粉。

在上述方法中，其中，铁氧体粉和羰基铁粉的质量比为4-6：1。

在上述方法中，其中，将第一橡胶和匹配层的填充物进行填充包括将所述第一橡胶和所述匹配层的填充物按照20-40：60-80的质量比进行填充。

在上述方法中，其中，所述吸收层的填充物包括羰基铁粉和石墨。

在上述方法中，其中，羰基铁粉和石墨的质量比为75-85：5-10。

在上述方法中，其中，将第二橡胶和吸收层的填充物进行填充包括将第二橡胶和吸收层的填充物按照20-40：60-80的质量比进行填充。

在上述方法中，其中，所述第一橡胶为丁腈橡胶或氯化聚乙烯橡胶，所述第二橡胶为丁腈橡胶或氯化聚乙烯橡胶。

在上述方法中，其中，压制成匹配层贴片包括在硫化温度下压制成匹配层贴片。

在上述方法中，其中，压制成吸收层贴片包括在硫化温度下压制成吸收层贴片。

本发明还提供了一种根据以上方法制备的橡胶基吸波材料。

通过本发明提供的橡胶基宽频吸波材料制备的方法，得到了双层复合结构的吸波贴片。该吸波材料的匹配层以抗阻匹配为主要目的，根据材料特性和混合比例来调整复合材料的电磁参数，使尽可能多的电磁波进入橡胶基材内部；为增强吸收层的电磁损耗能力，吸收层选用材料以羰基铁粉为主，并适当添加电磁损耗材料的石墨，根据设置合理的组分比例，充分利用吸收剂的损耗机制来提高该层对电磁波的损耗，同时由于吸收剂的填充量可以根据要求添加，不会存在吸收剂沉降的问题。

本发明根据阻抗匹配的原则设计宽频吸收的橡胶贴片；通过匹配层的调整，可以提高吸波材料对电磁波的吸收效率；吸收剂的填充量可以根据要求添加，不会存在吸收剂沉降的问题。

附图说明

图1是宽频吸波材料的制备流程示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

本发明的橡胶基宽频吸波材料的制备方法，选用较强磁耗作用的铁氧体粉和羰基铁粉材料与片状石墨进行复合，制备由匹配层和吸收层组成的双层复合材料结构吸波材料。

匹配层以阻抗匹配为主要目的，根据材料特性和混合比例来调整复合材料的电磁参数，使尽可能多的电磁波进入橡胶基材内部。为了增强吸收层的磁电损耗能力，吸收层的吸收剂填充物选用以羰基铁粉为主的材料，并添加适当的电损耗材料石墨，通过设置合理的组分比例，充分利用吸收剂的损耗机制来提高吸收层对微波的损耗。

匹配层的填充物包括铁氧体粉与羰基铁粉，质量比为4-6：1，将橡胶和填充物按照20-40：60-80的质量比进行填充，混炼，使橡胶与填充物混合均匀，在硫化温度以下压制成2mm的匹配层贴片，橡胶可以为氯化聚乙烯橡胶或丁腈橡胶。