[发明专利]一种吸波材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及柔性吸波材料领域，尤其涉及一种吸波材料的制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。

吸波材料是指能够有效吸收入射到它表面的电磁波能量的一类材料，它通过材料的各种不同的损耗机制将入射电磁波转化成热能或者是其它能量形式而达到吸波的目的。吸波材料有结构型和涂覆型，前者主要是尖劈形、泡沫形、平板形等，后者由粘结剂、吸收剂复合而成，吸波的能力主要与吸收剂种类有关。人工电磁材料，是一种能够对电磁波产生响应的新型人工合成材料，由基板和附着在基板上的人造微结构组成。由于人造微结构通常是由导电材料排布成的具有一定几何图案的结构，因此能够对电磁波产生响应，从而使超材料整体体现出不同于基板的电磁特性，例如介电常数ε和磁导率μ不同，根据折射率公式可知，折射率n也不同。人工电磁材料成为吸波材料研究的新方向。通过设计特殊的人造微结构，可以得到能够宽频吸波的材料，而且改变人造微结构的尺寸和形状，就能改变其吸波频段。

国外对吸波材料的研究比较深入，已有很多公司将吸波材料产品化，用于实际应用中，例如比利时Emerson&Cuming(爱默生·康明)微波产品公司是生产吸波材料的世界领导者，该公司拥有50多年的辉煌历史，年销售额超过2千万美元，是目前面向无线通讯、消费电子、生物医学、汽车和军用市场的吸收、屏蔽及特种电介质材料领域唯一通过1509001认证的厂商；美国的Resin Systems公司生产的浇注吸波材料用于射频吸收领域已取得良好效果，他们花了超过25年的时间在这一领域建立起了无与伦比的声誉；还有美国的ARC Technologies是商用和军用吸波材料的供应商主导，它能提供一系列完整的标准化吸波材料，包括各种介电材料、雷达天线罩以及雷达吸波材料等，另外像日本的TDK、NEC以及美国3M等国际巨头也在吸波领域取得重大发展。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种吸波材料的制备方法操作方便、成本较低，制作出来的柔性吸波材料具有较好的吸波特性，能够明显提升填充浓度、提升材料的性能，且不需要复杂的化学过程控制或专业辅助设备。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将填料与橡胶按92：8～96：4的质量比进行填充，混料过程中加入占填料和橡胶总质量3％-5％的与橡胶相溶的有机溶剂，进行混炼，将填料与橡胶粉混合均匀；

B、混炼完成后放置一段时间，挥发掉有机溶剂，然后进行压延，制备成吸波贴片；

C、在吸波贴片的两侧表面分别设置用于协同吸波的金属微结构。

进一步的，所述填料包括主料，所述主料包括包覆油酸的四氧化三铁纳米粒子、纳米纤维素、碳化硅和MoS₂纳米微球中的一种或几种。

进一步的，所述填料还包括助剂，所述助剂包括十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠，十六烷基胺，所述主料与助剂按95：5～98：2的质量比进行配置。

进一步的，所述主料的粒径分布为20um-25um且所述主料与助剂按96：4的质量比进行配置。

进一步的，所述金属微结构为直角三角形结构，所述直角三角形结构的一端向内旋转形成螺旋结构，所述螺旋结构互不相交。

进一步的，所述金属微结构位双螺旋曲线结构，所述双螺旋曲线结构由两条相互盘绕、非交错的双螺旋曲线组成。

进一步的，所述吸波贴片的一侧设置有用于协同吸波的第一金属微结构，所述吸波贴片的另一侧设置有用于协同吸波的第二金属微结构，所述的第一金属微结构与第二金属微结构的投影互补。

进一步的，所述金属微结构由铝镀银、纳米管和石墨烯材料的一种制成。

进一步的，步骤A中采用密炼机进行混炼，通过搅拌的方式将填料与橡胶粉混合均匀。

进一步的，步骤B中混炼完成后，在20～25℃的温度下放置10～12小时。

本发明的一种吸波材料的制备方法具有以下有益效果：