CN101899221A

CN101899221A - 发泡型电磁吸波复合材料及其制备方法

Info

Publication number: CN101899221A
Application number: CN2010102169603A
Authority: CN
Inventors: 李勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2010-12-01

Abstract

本发明公开了一种发泡型电磁吸波复合材料及其制备方法，将质量分数10～40％的电磁吸收剂和60～90％的基体材料经发泡工艺制成的电磁吸波复合材料。运用发泡所形成的均匀空隙，改善了基体材料与空气之间的阻抗匹配，同时具有电磁吸波功能的粉体材料在基体发泡的过程中均匀地分散，吸附于泡孔壁上，形成了一个介电损耗，磁滞损耗的电磁吸波网络，使得进入基体的电磁波通过反射，折射，涡流，共振等运动转化为热能衰减掉。发泡型电磁吸波复合材料广泛应用于电磁辐射，电磁干扰及电磁信息泄露的防护，抑制和吸收治理领域。

Description

发泡型电磁吸波复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及电磁吸波复合材料领域，具体是发泡型电磁吸波复合材料及其制备方法。

背景技术

在传统意义上，按照吸波材料的结构形式，可将它分为涂料型吸波材料，贴片型吸波材料，吸波聚合物，吸波复合材料。按照电磁吸波机理，吸波材料分为磁损耗型吸波材料，电损耗型吸波材料和双复型吸波材料。为满足低反射，高吸收，宽频带吸收的要求，吸波材料往往被设计成双层或多层结构。电磁损耗型吸波材料形成的阻抗变换层具有较低的介电常数时有利于电磁波进入吸波材料内部，更好的提高吸波性能。然而，电磁损耗型吸波材料因为本身的密度较大，容易出现沉降和团聚现象，很难将其均匀分散到基体中，影响电磁波的吸收。国内外现有研究成果主要是在基体材料里填充如聚苯乙烯球，陶粒，珍珠岩及电磁吸波剂混合物来改善基体材料于空气之间的阻抗匹配，但由于添加的电磁吸波剂比重比较大，分散性差，很难均匀分散到基体里，而且预加工复杂，成本较高等限制了普及应用。

发明内容

为了克服上述缺陷，发明提供了一种发泡型电磁吸波复合材料及其制备方法，运用发泡所形成的均匀空隙，改善了基体材料与空气之间的阻抗匹配，同时电磁吸波材料在基体发泡的过程中均匀的分散，吸附于泡孔壁上，形成了一个介电损耗，磁滞损耗电磁吸波网络，使得进入基体的电磁波通过反射，折射，涡流，共振等运动转化为热能衰减掉。

本发明的技术方案是这样实现的：发泡型电磁吸波复合材料，将质量分数10～40％的电磁吸收剂和60～90％的基体材料经发泡工艺制成的电磁吸波复合材料。

所述电磁吸收剂包括下述成分，其质量比为：

导电粉体 30-55

改性剂 5-20

磁性粉体 30-55

其中，导电粉体是炭黑、金属粉末和石墨中的一种或多种；改性剂是膨润土、钛酸酯、聚苯胺和聚乙炔中的一种或多种；磁性粉体是钡铁氧体粉、碳纤维、聚乙炔、铁粉、铁硅铝粉、合金铁粉、金属纤维、氧化铝粉、氧化钛粉、氧化锌粉、碱粉和微珠中的一种或多种。

所述基体材料是有机材料、无机材料。

所述有机材料是塑料、树脂、橡胶、淀粉、聚苯胺、聚乙炔、胶黏剂和植物纤维中的一种或多种。

所述无机材料是玻璃、粘土、石膏、水泥、粉煤灰、灰钙粉、重钙粉、珍珠岩粉、石英粉、硅灰石粉、云母粉、滑石粉、陶瓷微粉、氧化镁、氯化镁、干粉砂浆和腻子中的一种或多种。

发泡型电磁吸波复合材料的制备方法，工艺步骤如下：

(Ⅰ)电磁吸收剂的制备：将导电粉体干混后球磨，加入改性剂真空搅拌，然后加入磁性粉体，采用化学镀法进行色覆工艺处理得到电磁混合粉末，再加入改性剂在真空下混合搅拌制成电磁吸收剂；

(Ⅱ)电磁吸波基体聚合物的制备：将电磁吸收剂和基体材料以权利要求1所述的配比混合，搅拌制成电磁吸波基体聚合物；

(Ⅲ)发泡工艺：将步骤(Ⅱ)的电磁吸波基体聚合物发泡。

所述发泡反应是机械发泡、物理发泡或化学发泡。

本发明的有益效果是：克服了电磁吸波材料在基体中容易沉降，团聚，分散不均匀的缺陷。运用基体发泡成型、物理膨胀制孔特性，将导电材料，磁性粒子及改性介质材料均匀地分散到发泡基体里，同时由于基体发泡后基体表面成蜂窝状，增加了电磁波进入基体的总量。由于基体发泡的泡孔是封闭的闭孔结构，使得电磁吸波材料能更好的和空气隔绝，减少氧化，延长吸波材料的使用寿命。

发泡型电磁吸波复合材料不但广泛应用于对人体，生物的电磁辐射污染的抑制，防护，吸收治理，还广泛应用于因电磁泄漏所导致的信息窃失的防护和电磁干扰治理领域。同时这种材料对雷达波有很好的吸收功能从而也可应用于军工，科研，航天领域，前景无限。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明，将有助于对本发明进一步的理解，本发明的保护范围不受这些实施例的限定，本发明的保护范围由权利要求书来限定。

一、电磁吸收剂的制备

电磁吸收剂的组成和质量为，单位是千克：

炭黑3，非晶合金粉3，碳化硅粉3，石磨粉3，聚苯胺1，聚苯炔1，磁性铁氧体粉3，铁硅铝粉3，坡莫合金粉1，羟基铁粉1，氧化铝，锌，钛粉0.3，碳纤维0.5，非晶铁纤维0.5，金属短纤维和磁性微珠0.2，膨润土0.2，钛酸脂耦合剂0.2，增强剂0.1。

电磁吸收剂的制备方法是：

第一步：将炭黑3，非晶合金粉3，碳化硅粉0.3，石磨粉3干混均匀，机械搅拌10分钟，放入行星球磨机(按球与粉的比例为1∶20)真空球磨10小时制得粉末；

第二步：再加聚苯胺1，聚苯炔1，放入真空搅拌机里机械搅拌10分钟；

第三步：再加磁性铁氧体粉3，铁硅铝粉3，坡莫合金粉1，羟基铁粉1，氧化铝，锌和钛粉共0.3，采用化学镀方法进行(磁色聚)色覆工艺加工处理；

第四步：再加碳纤维0.5，非晶铁纤维0.5，金属短纤维和磁性微珠共0.2，膨润土0.2，钛酸脂耦合剂0.2，增强剂0.1，机械混合真空搅拌15分钟，制得电磁吸收剂。

二、电磁吸波基体聚合物的制备

基体材料选用水泥76，将水泥和电磁吸收剂24混合均匀，机械搅拌20分钟得到电磁吸波基体聚合物。

三、发泡工艺

把发泡剂加入到泡沫引发机中引发，然后加入水和电磁吸波基体聚合物机械混合搅拌，发泡成型。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.发泡型电磁吸波复合材料，其特征在于，将质量分数10～40％的电磁吸收剂和60～90％的基体材料经发泡工艺制成的电磁吸波复合材料。

2.根据权利要求1所述的发泡型电磁吸波复合材料，其特征在于，所述电磁吸收剂包括下述成分，其质量比为：

导电粉体 30-55

改性剂 5-20

磁性粉体 30-55

3.根据权利要求1所述的发泡型电磁吸波复合材料，其特征在于，所述基体材料是有机材料、无机材料。

4.根据权利要求3所述的发泡型电磁吸波复合材料，其特征在于，所述有机材料是塑料、树脂、橡胶、淀粉、聚苯胺、聚乙炔、胶黏剂和植物纤维中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的发泡型电磁吸波复合材料，其特征在于，所述无机材料是玻璃、粘土、石膏、水泥、粉煤灰、灰钙粉、重钙粉、珍珠岩粉、石英粉、硅灰石粉、云母粉、滑石粉、陶瓷微粉、氧化镁、氯化镁、干粉砂浆和腻子中的一种或多种。

6.发泡型电磁吸波复合材料的制备方法，其特征在于，工艺步骤如下：

(Ⅲ)发泡工艺：将步骤(Ⅱ)的电磁吸波基体聚合物发泡。

7.根据权利要求6所述的发泡型电磁吸波复合材料的制备方法，其特征在于，所述发泡反应是机械发泡、物理发泡或化学发泡。