[发明专利]一种吸波复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种吸波复合材料及其制备方法，通过将主体吸波层夹在阻抗匹配层和电磁损耗层之间来制备吸波复合材料，采用可以调控阻抗匹配层和电磁损耗层之间的距离的连接方式将两者连接，并将主体吸波层三维石墨烯吸波材料夹在这两层之间，以提供一种吸波性能好且可以通过自身调节来实现不同的吸波性能的形变响应型吸波复合材料，克服了传统的吸波材料只在单一频段下工作的缺点，可用于制备需要主动调节吸波性能的吸波材料，从而应用于对不同频段有隐身需求的装备。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体而言，一种吸波复合材料及其制备方法。

背景技术

随着高科技的不断发展，高新产品的不断普及，电磁污染问题已经不仅仅局限于军事领域的隐身技术，它对精密仪器、电子设备等也会造成干扰，甚至直接威胁到人类的健康，成为社会和科学界关注的热点问题，随着其在工业、军事的应用越来越多，并且逐渐应用于各种民用电子电气设备中，电磁吸收材料受到了各界人士的高度重视，因此，对减少电磁辐射危害的吸波材料的研究也变得至关重要。

吸波材料的基本物理原理是材料对入射电磁波实现有效吸收，将电磁波能量转换为热能或其他形式的能量而耗散掉，吸波材料应同时具备阻抗匹配特性和衰减特性这两个特性。传统的吸波材料的工作频段都是固定的，一般只在单一频段下工作，因此，不能在使用时主动调节其吸波性能。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提供了一种吸波复合材料及其制备方法，研究出了一种具有良好的吸波性能且能主动调节吸波性能的吸波复合材料。

本发明提供的吸波复合材料，包括：阻抗匹配层，作为上部层；主体吸波层，作为中间层，其中，所述主体吸波层包括三维石墨烯吸波材料，以及电磁损耗层，作为底部层；其中，所述阻抗匹配层通过可调控两层之间的距离的连接方式连接至所述电磁损耗层，同时将所述主体吸波层夹在所述阻抗匹配层和所述电磁损耗层之间。

在上述吸波复合材料中，所述阻抗匹配层和所述电磁损耗层的基体材料均为环氧树脂、乙烯基树脂、石英纤维、玻璃纤维中的一种或多种的组合。

在上述吸波复合材料中，所述阻抗匹配层的吸收剂为球形铁磁金属颗粒、球形铁磁金属颗粒/介电复合颗粒中的一种或多种的组合。

在上述吸波复合材料中，所述球形铁磁金属颗粒为球形Fe金属颗粒、球形Co金属颗粒、球形Ni金属颗粒中的一种或多种的组合。

在上述吸波复合材料中，所述球形铁磁金属颗粒/介电复合颗粒为球形的Ni/SiO₂、Fe/SiO₂、Co/C中的一种或多种的组合。

在上述吸波复合材料中，所述电磁损耗层的吸收剂为片状铁磁金属、铁氧体中的一种或多种的组合。

在上述吸波复合材料中，所述片状铁磁金属为片状的Fe、Co、Ni中的一种或多种的组合。

在上述吸波复合材料中，所述铁氧体为ZnFe₂O₄、CoFe₂O₄、MnFe₂O₄中的一种或多种的组合。

本发明提供的上述吸波复合材料的制备方法，包括：将阻抗匹配层连接至电磁损耗层，同时将主体吸波层夹在所述阻抗匹配层和所述电磁损耗层之间，从而制得吸波复合材料，其中，所述主体吸波层包括三维石墨烯吸波材料。

在上述制备方法中，所述阻抗匹配层的制备步骤包括：将吸收剂分散在基体材料中，以制备阻抗匹配层，其中，所述阻抗匹配层的基体材料为环氧树脂、乙烯基树脂、石英纤维、玻璃纤维中的一种或多种的组合，吸收剂为球形铁磁金属颗粒、球形铁磁金属颗粒/介电复合颗粒中的一种或多种的组合。