CN101257786B - 双频兼容性柔软型薄片状电磁波吸收体 - Google Patents

双频兼容性柔软型薄片状电磁波吸收体 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双频兼容性柔软型薄片状电磁波吸收体，特征是，将橡胶100Phr、TiO22-5Phr、短碳纤维2-5Phr，C微粉20-30Phr均匀混炼后进行硫化，然后用模具热压成薄片状的橡胶片，即可制备出柔软型薄片状电磁波吸收体。该吸收体制作工艺简单，成本低，其利用具有弹性的橡胶与比重小的电磁波吸收剂(CF，TiO2、C)进行复合，具备双频带兼容吸收的特性，具有更轻、更薄、吸收性更好的特点，使用范围广、方便、快捷，具有实用性。

Description

双频兼容性柔软型薄片状电磁波吸收体
技术领域
本发明涉及电磁波吸收体，具体涉及一种可以同时吸收两个频带电磁辐射的电磁波吸收体。
背景技术
伴随着信息社会的飞速发展，电子产品日趋普及。电子产品在给人们带来巨大便利的同时，也带来了一定的危害。尤其是内藏信息处理装置的电子机器的广泛应用，CPU的运算速度越来越高速化，由此产生的高频电磁波辐射和噪音污染也越来越严重。恶化的电磁环境不仅对人类生活日益依赖的通信、计算机与各种电子系统的信号传播产生影响，造成系统装置误动作，带来不可预知的灾害，而且会对人类身体健康带来威胁。鉴于此，国际卫生组织已将电磁污染列为第二大环境污染。为净化电磁环境，确保各类电子设备和机器的安全运行，防止电磁辐射危害，保护人们身心健康，电磁辐射危害防护已经成为一项十分紧迫而重要的任务。此外，在军事上，电子系统如何抗电磁干扰，军事目标如何躲避敌方电子侦察，实施目标隐身，切实保障行动安全也已经成为一个迫切需要解决的问题。
为了解决上述问题，人们从六十年代起，在屏蔽材料的基础上，开始探索电磁波吸收材料的研制。发达国家在这方面已走在前列，如熟知的美国隐形战机F-117的表面就是采用隐形材料和隐形设计，日本更是将电磁波吸收材料广泛民用，除电子领域外，还用于办公室、控制室等的电磁波辐射危害防护，甚至高大建筑物及桥梁表面，用以消除雷达假影。
电磁波吸收材料的种类有很多，如烧结铁氧铁片，楔状吸收体，海绵式吸收体，涂料型电磁波吸收材料等。八十年代以来，伴随着电子产品的小型化和CPU运算速度的高速化，电子系统电磁波泄露及抗干扰问题越来越严重，引起人们的高度重视。柔软型薄片状电磁波吸收体开始被投入巨资研制。如日本产品DPR在1-18GHz不同中心频率有20dB的吸收量，产品厚度不到2mm。
电磁波吸收材料是21世纪有着巨大需求和发展的新型功能型、环保性复合材料。其材料选择，结构设计，制备工艺都包含深刻的科学原理和相当多的高技术成分。作为EMC技术的重要组成部分，电磁波吸收材料研究已成为一个重要的科研领域。我国在这方面与国外相比还有一定差距。
目前所用的电磁吸收体主要采用橡胶和比重较大的软磁性金属制作出薄片状柔软型电磁波吸收体，产品比重大，柔软性差，成本高，况且目前的电磁波吸收体多是单层电磁波吸收材料，只能吸收单一频带的电磁波，严重限制了材料的应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种双频兼容性柔软型薄片状电磁波吸收体，它通过材料的添加、材料介电参数的调整，使其可以同时吸收两个频带的电磁辐射。
电磁波吸收原理：电磁波吸收材料主要表现在能够将入射的电磁波在材料内部吸收，并转变成热能。其吸收机制主要有三种：电阻性吸收、介电性吸收、磁性吸收。本发明主要是电阻性和介电性吸收。
本发明所采用的技术方案是：
将橡胶、TiO2、短碳纤维、C微粉均匀混炼后进行硫化，然后用模具压制成薄片状的橡胶片，即可制备出柔软型薄片状电磁波吸收体。该电磁波吸收体可以在两个频带(X带8-12GHz，Ka带26-40GHz)上吸收电磁辐射。
本发明所提供的电磁波吸收体(有一定导电性)在高频电磁场作用下，由于电容及电感效应产生电子流动，电子运动，克服内部晶格阻力，发生电能与热能的相互转化，电磁波能量被吸收。电磁波频率越高，效果越显著。
本发明所提供的电磁波吸收体制作工艺简单，成本低，其利用具有弹性的橡胶与比重小的电磁波吸收剂(CF，TiO2、C)进行复合，具备双频带兼容吸收的特性，具有更轻、更薄、吸收性更好的特点，使用方便、快捷，可广泛用于通讯、电子系统，雷达波发射和接收装置等使用单位及电子机器内部的防电磁辐射干扰和信息泄露、以及电磁污染防护等，也可用于军事，如雷达波探测防护(隐型材料)，装甲战车，移动指挥系统、水面舰艇、飞机等的内部及表面防护，各种军事伪装，帐篷等，具有实用性。
具体实施方式
下面采用实施例对本发明作进一步说明。
本发明采用的技术方案：将橡胶100Phr、TiO2 2-5Phr、短碳纤维2-5Phr，C微粉20-30Phr放入混炼机，均匀混炼后，在平板热压机上硫化，然后用模具热压成薄片状的橡胶片，热压时间3-7min，即可制备出柔软型薄片状电磁波吸收体。该电磁波吸收体可以在两个频带(X带8-12GHz，Ka带26-40GHz)上吸收电磁辐射。
所述短碳纤维的长度在0.5-2mm之间。
所述热压温度为130-150℃。
所述橡胶片的厚度为2mm。
主要技术指标(与国外产品对比)：
本发明提供的电磁波吸收体：在8--12GHz，不同中心频带电磁波吸收达15dB左右，在26--40GHz，不同中心频带电磁波吸收达20--30dB，厚度小于2mm，比重小于1.3g/cm3。双频带吸收并具有优良的耐候性。
国际先进的日本同类产品指标：在26--40GHz，不同中心频带电磁波吸收达15--25dB，厚度0.6-1.4mm，在8--12GHz，厚度2.1mm，比重4g/cm3左右。单频带吸收。
实施例一、
将橡胶100Phr、TiO2 2Phr、短碳纤维3Phr，C微粉22Phr放入混炼机，均匀混炼后，在平板热压机上利用模具压制成厚2mm的橡胶片，热压温度为135℃，热压时间4min，制备出柔软型薄片状电磁波吸收体。吸收体在X带10GHz电磁波吸收达16dB，在Ka带34GHz电磁波吸收达22dB，材料比重为1.3g/cm3。
实施例二、
将橡胶100Phr、TiO2 4Phr、短碳纤维3Phr，C微粉28Phr放入混炼机，均匀混炼后，在平板热压机上利用模具压制成厚2mm的橡胶片，热压温度为140G，热压时间5min，制备出柔软型薄片状电磁波吸收体。吸收体在X带9GHz电磁波吸收达17dB，在Ka带33GHz电磁波吸收达26dB，材料比重为1.3g/cm3。
实施例三、
将橡胶100Phr、TiO2 3Phr、短碳纤维4Phr，C微粉25Phr放入混炼机，均匀混炼后，在平板热压机上利用模具压制成厚2mm的橡胶片，热压温度为145℃，热压时间4min，制备出柔软型薄片状电磁波吸收体。吸收体在X带10GHz电磁波吸收达15dB，在Ka带34GHz电磁波吸收达24dB，材料比重为1.3g/cm3。

Claims (2)

1.一种双频兼容性柔软型薄片状电磁波吸收体，其特征在于：将橡胶100Phr、TiO2 2-5Phr、短碳纤维2-5Phr、C微粉20-30Phr放入混炼机，均匀混炼后，在平板热压机上硫化，然后用模具热压成薄片状的橡胶片，热压时间3-7min，即可制备出柔软型薄片状电磁波吸收体；所述短碳纤维的长度在0.5-2mm之间；所述热压温度为130-150℃。
2.根据权利要求1所述的双频兼容性柔软型薄片状电磁波吸收体，其特征在于：所述橡胶片的厚度为2mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1470581A (zh) * 2003-06-13 2004-01-28 长春恒威电磁兼容技术有限公司 高吸收轻量型电磁波吸收涂料
CN1488603A (zh) * 2003-08-21 2004-04-14 上海交通大学 电磁波吸收复合材料

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