CN107683078A - 一种吸波材料及其制备方法 - Google Patents

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蒋伟
屈绍波
王军
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Abstract

本发明公开了一种吸波材料，包括铜金属背板以及设于铜金属背板上的导电复合材料，所述导电复合材料是正六边形蜂窝结构与电阻片复合，并且有序地排布在铜金属背板之上。其制备方法是：1)准备电阻片与PLA材质的正六边形蜂窝结构；2)电阻片与正六边形蜂窝结构的复合；3)将该复合材料与铜金属背板复合。本发明所加工的复合型超宽带吸波材料，能够改善斜入射TM波的吸波性能，同时增强吸波材料的力学性能。

Description

一种吸波材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料吸波隐身技术领域，更具体的涉及一种吸波材料及其制备方法。
背景技术
吸波隐身材料在现代武器装备中有着广泛的应用，它能够高效地吸收雷达波，降低被探测的概率，从而提高生存和作战能力。传统的吸波超材料大都采用周期性的金属结构单元，通过电磁谐振实现电磁波的吸收。该方法仅能实现窄带吸波，即便通过多层结构复合使吸收带宽得以拓宽，但是厚度又成为限制其应用的主要因素。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种吸波材料及其制备方法，能够实现较高吸收率下的超宽带吸波。
本发明是这样实现的，一种吸波材料，包括铜金属背板以及设于铜金属背板上的导电复合材料，所述导电复合材料是正六边形蜂窝结构与电阻片复合，并且有序地排布在所述铜金属背板之上。
本发明的特点还在于，所述导电复合材料由PLA材质的正六边形蜂窝结构与电阻片复合而成，所述电阻片复合在蜂窝壁的内侧边。
本发明的特点还在于，所述PLA材质的正六边形蜂窝结构的内边长为8mm，壁厚为1.9mm，高度为15.5mm。
本发明的另一目的是提供一种吸波材料的制备方法，包括如下步骤：
1)准备电阻片与PLA材质的正六边形蜂窝结构：
采用PLA材料加工制作成正六边形蜂窝结构，并用砂纸将其内外表面打磨光滑；
所用电阻片为方形电阻片，电阻片的阻值在200～400Ω/sq范围内；
2)电阻片与正六边形蜂窝结构的复合：
将符合阻值要求的方形电阻片采用3M双面胶粘贴在正六边形蜂窝结构的内壁，使得电阻片与正六边形蜂窝复合在一起，形成正六边形蜂窝结构的导电复合材料；
3)正六边形蜂窝结构的导电复合材料与铜金属背板的复合：
将正六边形蜂窝结构的导电复合材料通过环氧树脂胶与铜金属背板复合，制成该吸波材料。
其中，电阻片通过丝网印刷技术制备而成，步骤如下：
S1、用慢干水将导电碳浆稀释，并通过丝网在PET薄膜上印制长方形图案，PET薄膜的厚度为0.1mm；
S2、在烘箱内90-110℃的温度下固化15-25分钟，使慢干水充分挥发；
S3、将PET薄膜上的方形电阻片裁剪下来，并测量其方阻值，阻值在200～400Ω/sq范围内的电阻片为合格成品。
其中，PLA材质的正六边形蜂窝结构在加工制作时，通过3D打印技术加工而成。
其中，在步骤S2中，烘箱温度为100℃，固化时间20分钟。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种吸波材料及其制备方法，通过引入蜂窝结构来将PLA材质的正六边形蜂窝与电阻片复合，并将该导电复合材料与铜金属背板复合，从而加工出了一种复合型超宽带吸波材料，同时改善了斜入射TM波的吸波性能，增强了吸波材料的力学性能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的吸波材料周期结构示意图；
图2本发明实施例中吸波材料几何单元的结构示意图；
图3本发明实施例中不同入射角的TM极化波的反射率图谱。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示为本发明实施例吸波材料的周期结构示意图，放大部分为吸波材料几何单元示意图。图2给出了几何单元在x-z和x-y方向的示意图。如图1和图2所示，本发明实施例提供的吸波材料包括铜金属背板以及设于铜金属背板上的导电复合材料，导电复合材料是正六边形蜂窝结构并且有序地排布在铜金属背板之上。
其中，导电复合材料由PLA材质的正六边形蜂窝结构与电阻片复合而成，电阻片复合在蜂窝结构的内侧边。
定义正六边形蜂窝结构的内边长为a、壁厚为t、高度为h，铜金属背板的厚度为d(d＝1mm)，电阻片的厚度为电阻片的厚度为△(△＝0.1mm)、阻值为Rs。
优化后的结构参数为：正六边形蜂窝结构的内边长为a＝8mm，壁厚t＝1.9mm，高度h＝15.5mm，Rs＝219.3Ω/sq。
该结构的吸波材料将PLA材质的正六边形蜂窝结构与电阻片复合后设置在铜金属背板之上，形成的复合型吸波材料具有超宽带吸波的效果。图3给出了电磁波不同入射角情况下的反射率图谱。当入射角为0，即垂直入射情况下，该吸波材料能够在3.53-24.00GHz频段内实现吸收率90％以上的超宽带吸波。同时，本发明还改善了斜入射TM极化波的吸波效果。如图3所示，当入射角小于70°时，该吸波材料仍然具有超宽带吸波的性能。入射角为20°时，-10dB以下的频段为：3.27-24.00GHz；入射角为40°时，-10dB以下的频段为：2.80-24.00GHz；入射角为60°时，-10dB以下的频段为：2.57-24.00GHz；入射角为70°时，-10dB以下的频段为：4.87-24.00GHz；而当入射角大于70°，其吸波效果将会变差。
本发明的另一目的是提供一种吸波材料的制备方法，包括如下步骤：
1)准备电阻片与PLA材质的正六边形蜂窝结构：
采用PLA材料加工制作成正六边形蜂窝结构，并用砂纸将其内外表面打磨光滑；
所用电阻片为方形电阻片，电阻片的阻值在200～400Ω/sq范围内；
2)电阻片与正六边形蜂窝结构的复合：
将符合阻值要求的方形电阻片采用3M双面胶粘贴在正六边形蜂窝结构的内壁，使得电阻片与正六边形蜂窝结构内壁复合在一起，形成正六边形蜂窝结构的导电复合材料；
3)正六边形蜂窝结构的导电复合材料与铜金属背板的复合：
将正六边形蜂窝结构的导电复合材料通过环氧树脂胶与铜金属背板复合，制成该吸波材料。
其中，电阻片通过丝网印刷技术制备而成，步骤如下：
S1、用慢干水将导电碳浆稀释，并通过丝网在PET薄膜上印制长方形图案，PET薄膜的厚度为0.1mm；
S2、在烘箱内90-110℃的温度下固化15-25分钟，使慢干水充分挥发；
S3、将PET薄膜上的方形电阻片裁剪下来，并测量其方阻值，阻值在200～400Ω/sq范围内的电阻片为合格成品。
其中，PLA材质的正六边形蜂窝结构在加工制作时，通过3D打印技术加工而成。
其中，在步骤S2中，烘箱温度为100℃，固化时间20分钟。
本发明的主要优势如下：
(1)解决了电阻型吸波材料力学性能差的问题，蜂窝结构具有重量轻、比强度大等优势；
(2)采用3D打印技术与丝网印刷技术相结合的制备工艺，具有制备工艺简单，成本低等优点；
(3)电磁波垂直入射情况下，能够实现3.53GHz-24.00GHz频段内实现吸收率90％以上的超宽带吸波；
(4)对于斜入射小于70゜的TM极化波具超宽带吸波效果。
综上所述，本发明中的吸波材料具有超宽带吸波的效果，并且对于入射角小于70°的TM极化波同样具有宽带吸波效果。此外，通过引入蜂窝结构，较传统吸波材料力学性能得到增强，提高了吸波材料的实际应用价值。

Claims (7)

1.一种吸波材料，其特征在于，包括铜金属背板以及设于铜金属背板上的导电复合材料，所述导电复合材料是正六边形蜂窝结构与电阻片的复合，并且有序地排布在所述铜金属背板之上。
2.如权利要求1所述的一种吸波材料，其特征在于，所述导电复合材料由PLA材质的正六边形蜂窝结构与电阻片复合而成，所述电阻片复合在蜂窝壁的内侧边。
3.如权利要求2所述的一种吸波材料，其特征在于，所述正六边形蜂窝结构的内边长为8mm，壁厚为1.9mm，高度为15.5mm。
4.如权利要求1-3任一所述的吸波材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)准备电阻片与PLA材质的正六边形蜂窝结构：
采用PLA材料加工制作成正六边形蜂窝结构，并用砂纸将其内外表面打磨光滑；
所用电阻片为方形电阻片，电阻片的阻值在200～400Ω/sq范围内；
2)电阻片与正六边形蜂窝结构的复合：
将符合阻值要求的方形电阻片采用3M双面胶粘贴在正六边形蜂窝结构的内壁，使得电阻片与正六边形蜂窝复合在一起，制成正六边形蜂窝结构的导电复合材料；
3)正六边形蜂窝结构的导电复合材料与铜金属背板的复合：
将正六边形蜂窝结构的导电复合材料通过环氧树脂胶与铜金属背板复合，制成该吸波材料。
5.如权利要求4所述的吸波材料的制备方法，其特征在于，电阻片通过丝网印刷技术制备而成，步骤如下：
S1、用慢干水将导电碳浆稀释，并通过丝网在PET薄膜上印制长方形图案，PET薄膜的厚度为0.1mm；
S2、在烘箱内90-110℃的温度下固化15-25分钟，使慢干水充分挥发；
S3、将PET薄膜上的方形电阻片裁剪下来，并测量其方阻值，阻值在200～400Ω/sq范围内的电阻片为合格成品。
6.如权利要求4所述的吸波材料的制备方法，其特征在于，PLA材质的正六边形蜂窝结构在加工制作时，通过3D打印技术加工而成。
7.如权利要求5所述的吸波材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，烘箱温度为100℃，固化时间20分钟。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110430741A (zh) * 2019-08-09 2019-11-08 北京航空航天大学 一种电磁屏蔽材料及其制备装置和制备方法
CN111873404A (zh) * 2020-07-17 2020-11-03 西安交通大学 一种基于3d打印的空间多层吸波结构的制备方法
CN114498056A (zh) * 2022-02-23 2022-05-13 电子科技大学 一种宽带吸波蜂窝复合结构

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06132691A (ja) * 1992-10-21 1994-05-13 Tomoegawa Paper Co Ltd 電波吸収体
JP2005079247A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Toppan Printing Co Ltd 電波吸収体
CN102724856A (zh) * 2012-06-06 2012-10-10 电子科技大学 多层电磁波吸波结构及制备方法
CN104356621A (zh) * 2014-11-19 2015-02-18 深圳市中纺滤材无纺布有限公司 一种可生物降解塑料蜂窝芯及其加工工艺
CN104441794A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 株式会社森傳 蜂窝结构件的制造方法
CN104519726A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 深圳光启创新技术有限公司 蜂窝芯材、复合吸波材料和蜂窝增强型超材料
CN104735964A (zh) * 2015-02-02 2015-06-24 邓秀梅 微波暗室用吸波材料及其印制法生产方法
CN105101764A (zh) * 2014-12-26 2015-11-25 电子科技大学 一种立体单元宽带周期吸波结构
CN106332534A (zh) * 2015-07-10 2017-01-11 深圳光启尖端技术有限责任公司 吸波体结构
CN106469858A (zh) * 2015-08-21 2017-03-01 深圳光启尖端技术有限责任公司 一种吸波体结构
CN107190418A (zh) * 2017-07-12 2017-09-22 航天特种材料及工艺技术研究所 基于3d打印pla材料的可吸附‑脱附蛋白质的纤维膜装置及其制备方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06132691A (ja) * 1992-10-21 1994-05-13 Tomoegawa Paper Co Ltd 電波吸収体
JP2005079247A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Toppan Printing Co Ltd 電波吸収体
CN102724856A (zh) * 2012-06-06 2012-10-10 电子科技大学 多层电磁波吸波结构及制备方法
CN104441794A (zh) * 2013-09-17 2015-03-25 株式会社森傳 蜂窝结构件的制造方法
CN104519726A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 深圳光启创新技术有限公司 蜂窝芯材、复合吸波材料和蜂窝增强型超材料
CN104356621A (zh) * 2014-11-19 2015-02-18 深圳市中纺滤材无纺布有限公司 一种可生物降解塑料蜂窝芯及其加工工艺
CN105101764A (zh) * 2014-12-26 2015-11-25 电子科技大学 一种立体单元宽带周期吸波结构
CN104735964A (zh) * 2015-02-02 2015-06-24 邓秀梅 微波暗室用吸波材料及其印制法生产方法
CN106332534A (zh) * 2015-07-10 2017-01-11 深圳光启尖端技术有限责任公司 吸波体结构
CN106469858A (zh) * 2015-08-21 2017-03-01 深圳光启尖端技术有限责任公司 一种吸波体结构
CN107190418A (zh) * 2017-07-12 2017-09-22 航天特种材料及工艺技术研究所 基于3d打印pla材料的可吸附‑脱附蛋白质的纤维膜装置及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
佳工: "新材料与新工艺", 《军民两用技术与产品》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110430741A (zh) * 2019-08-09 2019-11-08 北京航空航天大学 一种电磁屏蔽材料及其制备装置和制备方法
CN110430741B (zh) * 2019-08-09 2021-09-07 北京航空航天大学 一种电磁屏蔽材料及其制备装置和制备方法
CN111873404A (zh) * 2020-07-17 2020-11-03 西安交通大学 一种基于3d打印的空间多层吸波结构的制备方法
CN114498056A (zh) * 2022-02-23 2022-05-13 电子科技大学 一种宽带吸波蜂窝复合结构

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