[发明专利]一种电磁波吸收材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种电磁波吸收材料，包含反射背衬层和至少一层的吸收体层，所述吸收体层包含等间距网格状正交排布的铁磁性非晶丝材。同时公开了所述的电磁波吸收材料的制备方法，包括：(1)将铁磁性非晶丝材等间距网格状正交排布，并利用粘结剂附着于基体表面或内部制备得到单层吸收体层；(2)依次构建反射背衬层和吸收体层。本发明利用铁磁性非晶丝材形成的网格间距和吸收体层层间距变化进行结构调控，从而实现电磁波的高效吸收。

技术领域

本发明涉及电磁波吸收材料领域，具体地涉及一种轻质高效电磁波吸收材料及其制备方法。

背景技术

随着现代信息传递和处理速度的不断提升，大量电磁波辐射导致电磁波与电子器件间的干扰问题日益严重，不可避免对信息安全和人体健康造成危害。而微波吸收材料是通过将入射的电磁波转换为热能损耗掉或者改变电磁波相位使其干涉相消两种手段实现吸波的。目前X波段(8-12GHz)广泛应用于军事和民用空间通讯、探测卫星，对国家安全和社会发展具有重大意义，因而开发X波段防电磁干扰和吸波材料显得尤为迫切。

采用铁磁性非晶丝作为吸波剂可以突破传统吸波材料吸波效能低、面密度大的缺点。此外，磁性非晶丝除了有良好的吸波能力外，对结构材料起到承载强化的作用，因此将其均匀分散在具有承载加工能力材料中做成结构型吸波材将不增加多余的体积和质量，这在军事和民用领域均有重大应用前景。

国内外对于铁磁性非晶丝作为电磁波吸波材料吸收剂鲜有报道，如公开号为CN101740143 A的中国发明专利文献公开了一种含有非晶纤维的电磁波吸收材料及其制备方法，该电磁波吸收材料包括非晶纤维作为吸波组分且为短切纤维，通过筛分的方式将非晶纤维无序散布在基体材料。

而公开号为CN 101901660 A的中国发明专利文献公开了一种含有非晶丝材的电磁波吸收材料及其制备方法，该专利采用的是连续玻璃包覆非晶丝，通过绕线的方式将非晶丝材单根等间距平行排列在基体材料上。

公开号为CN 106288961 A的中国发明专利文献公开了一种可以利用外场对材料吸波性能进行调谐的智能吸波织物，该吸波织物中含有玻璃包非晶纤维，玻璃包非晶纤维直接混入基体材料。

以上现有技术非晶丝均未引入结构设计理念，制备方法单一，无法实现对吸收峰位置和强度的有效调控。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种X波段高效轻质电磁波吸收材料及其制备方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种电磁波吸收材料，包含反射背衬层和至少一层吸收体层，所述吸收体层包含等间距正交排列构成的铁磁性非晶丝材。

所述的铁磁性非晶丝材为玻璃包覆铁磁性非晶丝和铁磁性非晶裸丝中的至少一种，所述铁磁性非晶裸丝的组成如式(I)所示：

Co_aFe_bB_cSi_dNb_e (I)

其中，20≤a≤70，20≤b≤70，15≤c≤35，1≤d≤10，1≤e≤9，且a+b+c+d+e＝100，a、b、c、d、e为对应原子的原子百分比。

所述的铁磁性非晶丝材的直径≤70μm。作为优选，所述的铁磁性非晶丝材的直径为10～60μm。由于形状各向异性和高频交变磁场下趋肤效应的存在，电磁波集中仅作用于铁磁性非晶丝材表面，铁磁性非晶丝材直径的增加不利于有效磁导率和共振频率的提升。

所述的铁磁性非晶丝材形成的网格间距为1～3.5mm。铁磁性非晶丝材形成的网格间距会影响电磁波吸收材料的反射损耗值，可以通过调节网格间距来调控实现电磁波的高效吸收，作为优选，铁磁性非晶丝材形成的网格间距为1.8～3.0mm，进一步优选，铁磁性非晶丝材形成的网格间距为2.0～2.8mm。