[发明专利]一种频带可调的一体化多层吸波平面织物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种频带可调的一体化多层吸波平面织物及其制备方法。所述平面织物依次包括吸波层、频率选择层、织物层、导电层或频率选择层、吸波层、织物层、导电层；所述频率选择层由周期阵列分布的导电单元构成，所述吸波层由吸波剂和粘合剂构成。制备方法为：在织物的一面制备导电层；在织物的另一面制备导电单元，烘干后，在导电单元上刮涂吸波层，室温晾干；或者在织物的另一面刮涂吸波层，在吸波层未完全干燥时，将导电单元加压嵌入吸波层使导电单元与吸波层的表面处于同一平面，室温晾干。通过不同层对电磁波的选择透过、吸收、反射的一体化结合，具有面密度低、厚度薄、机械性能优良、吸波频带宽、吸波强度高、工作频带可调的优点。

技术领域

本发明涉及一种频带可调的一体化多层吸波平面织物及其制备方法，特别涉及带有频率选择层、吸波层、导电层的一体化吸波织物及其制备方法。属于微波吸收材料技术领域。

背景技术

电磁吸波材料通过将电磁波能量转化为热能或其他形式能达到耗散电磁波的目的，以解决电磁干扰导致的人体免疫力下降、设备精度降低、信息泄露等问题，轻质、柔性、高效的吸波材料是解决电磁干扰和电磁辐射的理想途径。现如今电子设备精密化、高速化的发展，对电磁吸波材料提出新的要求，不仅要满足高吸收性，还需要具备轻薄、柔软、高尺寸适应性等性能。

吸波材料需满足两个条件，一是材料与自由空间的阻抗尽可能相当，二是具有高的电磁波损耗能力，以最大程度将电磁波能量转换为热能或其他形式能，而不会像电磁屏蔽材料产生二次污染。常用的吸波剂有羰基铁、铁氧体等。比如，羰基铁是一种高磁导率的依靠磁滞损耗、涡流损耗衰减电磁波的吸波材料，但是为了达到吸收效果，常伴随厚重、机械性能差等问题。不同吸波剂存在不同的优缺点。

不同设备的工作频段不同，为了保证设备的正常运行和设备周边环境的安全，需要一种工作频带可调的吸波材料及其制备方法。频率选择表面(FSS)是一种周期结构，对电磁波具有选择透过作用。借鉴频率选择表面FSS的制备方法，将导电单元周期性的阵列在非导电织物表面，或者在导电织物上周期性的阵列开孔，可以形成频率选择织物(FSF)，实现对特定频段电磁波的透过，而截止其他频段电磁波。这样的织物既可以满足透气性的要求，又可以解决防护需求。

单一吸波材料往往存在阻抗匹配差、吸收性能有限、吸波频带窄的缺点。通过不同层的叠加组合降低复合材料面密度并改善吸波性能较为常见。专利CN106469858A，一种吸波体结构中以金属板、蜂窝层、电阻片多层叠加，获得了宽频带、强吸收的吸波材料，但是金属板重量大，且复合材料总厚度超过20cm，CN 106961827A，多层结构吸波橡胶材料及其制备方法，虽然经硫化加压解决层间脱落问题，但是所述反射层为金属板，重量较大，且不能够对特定频率的电磁波选择性透过，CN 207038717U频率选择表面天线罩、CN 106329040A一种复合十字形缝隙频率选择表面、CN103682672A基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，均利用频率选择表面与介质层多层叠加以拓宽吸波频带，但导电单元均为金属贴片，不具备FSF特有的透气性，且介质层厚度较大。这些专利中多层复合吸波材料各层均有一定的厚度和质量，在实现宽频吸收的同时很难满足轻薄，且层与层之间存在孔隙、层间阻抗匹配、结合度较差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：传统的多层复合吸波材料各层均有一定的厚度和质量，在实现宽频吸收的同时很难满足轻薄，且层与层之间存在空隙、层间阻抗匹配、结合度较差等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种频带可调的一体化多层吸波平面织物，其特征在于，所述平面织物为复合结构，依次包括吸波层、频率选择层、织物层、导电层或频率选择层、吸波层、织物层、导电层；所述频率选择层由周期阵列分布的导电单元构成，所述吸波层由吸波剂和粘合剂构成。不同于多层复合吸波材料，该织物为通过特定技术实现的完整的、难以分割的整体，具有柔软、轻质和高效的吸波特性。

优选地，所述织物为棉、粘胶、涤纶、锦纶、维纶、丙纶、芳纶和超高分子量聚乙烯中的任意一种或几种纤维的混纺或交织类织物。