CN111546719B - 一种磁性宽频带电磁吸波超材料 - Google Patents
一种磁性宽频带电磁吸波超材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111546719B CN111546719B CN202010318043.XA CN202010318043A CN111546719B CN 111546719 B CN111546719 B CN 111546719B CN 202010318043 A CN202010318043 A CN 202010318043A CN 111546719 B CN111546719 B CN 111546719B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- magnetic structure
- electromagnetic wave
- magnetic
- structure unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 12
- 229910002546 FeCo Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 claims description 9
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 7
- 229920006289 polycarbonate film Polymers 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 89
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- UJGOCJFDDHOGRX-UHFFFAOYSA-M [Fe]O Chemical compound [Fe]O UJGOCJFDDHOGRX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007723 die pressing method Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
- B32B27/281—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
- B32B27/365—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
- B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
本发明公开了一种磁性宽频带电磁吸波超材料，该电磁吸波超材料从下至上包括三层：反射层、介质层和阵列层，所述阵列层是由多个呈矩形阵列间隔排布在介质层上方的磁性结构单元组成的；该电磁吸波超材料的制备方法为：在介质层的一侧粘贴反射层；在介质层远离反射层的一侧打磨出与各磁性结构单元的位置相对应的贴敷区，所述贴敷区的形状与磁性结构单元的底面形状相匹配，贴敷区的粗糙度小大于40μm；在各贴敷区位置粘贴或喷涂磁性结构单元进而形成阵列层，即制得电磁吸波超材料。该电磁吸波超材料在2~18GHz范围内具有优异的宽频带吸波性能，可应用到电子设备、飞机、船舰、军用车辆及设施外表面。
Description
技术领域
本发明涉及特种功能材料领域，具体的说是一种磁性宽频带电磁吸波超材料。
背景技术
超材料是近年来国内外大力发展的一种新型人工材料，可通过人工设计，实现自然界不具备的超常的物理特性，也为吸波材料发展提供一种前所未有的新思路。电磁吸波超材料是一种由周期性排布结构单元组成的具有亚波长尺度的可实现对电磁波吸收的人工电磁材料，自2008年N.I.Landy研究并制备出完美吸波超材料后，电磁吸波超材料得到广泛研究和极大发展。
公开号为CN103018926A的中国专利公开了一种关于拓扑和石墨烯可调谐人工电磁超材料，此材料中电磁吸波超材料中引入拓扑材料和石墨烯材料，使其吸收峰对应的谐振频率发生变化，从而使其吸收光谱的频带具有可调谐性。该吸波人工电磁超材料是多层结构,衬底材料上生长金属层、介质层、金属层，顶部金属层上制作周期性谐振单元阵列,最后在周期性谐振单元阵列表面镀拓扑材料层或者石墨烯材料层。公开号为CN106785468A的中国专利公开了一种吸波-透波一体化的超材料，该超材料结构单元包括了第一个棱台和第二个棱台，第一棱台和第二棱台均由多个第一介质层和多个第一金属层在垂直于频率选择表面单元的方向交替叠加构成；频率选择表面单元包括第二介质层和第二介质层上的第二金属层，第二金属层的每个边的中部金属区域均被刻蚀掉形成凹槽。但以上专利均未采用软磁材料作为超材料的周期性单元以实现较宽频带吸波效果，且制作技术较为复杂。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种磁性宽频带电磁吸波超材料，该电磁吸波超材料在2～18GHz范围内具有优异的宽频带吸波性能。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种磁性宽频带电磁吸波超材料，该电磁吸波超材料从下至上包括三层：反射层、介质层和阵列层，所述阵列层是由多个呈矩形阵列间隔排布在介质层上方的磁性结构单元组成的；该电磁吸波超材料的制备方法包括如下步骤：
(1)、在介质层的一侧粘贴反射层；
(2)、在介质层远离反射层的一侧打磨出与各磁性结构单元的位置相对应的贴敷区，所述贴敷区的形状与磁性结构单元的底面形状相匹配，贴敷区的粗糙度不大于40μm；
(3)、在各贴敷区位置粘贴或喷涂磁性结构单元进而形成阵列层，即制得电磁吸波超材料。
进一步地，所述磁性结构单元是由软磁材料与胶粘剂混合而成的，其中，软磁材料为羟基铁、FeCo合金或铁氧体，胶粘剂为高分子聚合物。详细地，胶粘剂可以为双组份环氧树脂、双组份聚氨酯树脂或双组份橡胶。
进一步地，步骤(3)中，将各磁性结构单元固定于贴敷区的方法为喷涂工艺、模具模压成型或3D打印。
进一步地，采用喷涂工艺将各磁性结构单元固定于贴敷区的具体方法为：将孔筛板固定于介质层上有贴敷区的一侧，采用喷涂设备，将配置好的制备磁性结构单元用混合物喷涂到孔筛板上，待其固化成膜后，去除孔筛板即得到阵列层；其中，孔筛板上各孔的位置与贴敷区的位置一致，各孔和各磁性结构单元的直径、高度均一致。
进一步地，采用模具模压成型或3D打印将各磁性结构单元固定于贴敷区的具体方法为：先将各磁性结构单元通过模具模压成型或3D打印制作好，将制作好的各磁性结构单元粘贴在对应的贴敷区。
进一步地，所述磁性结构单元的形状为圆柱形、六边体、椭圆体、棱台、正方体或长方体。
进一步地，所述介质层的材料为FR-4板、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜或聚酰亚胺薄膜。
进一步地，所述介质层的介电常数为2～7。
进一步地，所述反射层的材质为钢、铁、铜、银、铝或碳纤维中的任意一种。
进一步地，阵列层中各行间距、各列间距分别相等。
有益效果：
1、本发明中以软磁材料作为磁性结构单元的主要添加物，除了传统四分之一厚度匹配吸波机理外，磁性结构单元的设计，使其结构单元产生的磁共振和层间的反向平行电流效应，以及周期性结构光栅效应等使其达到较宽的吸波效果。
2、本发明中构成磁性结构单元的软磁材料采用的是微波波段具有频散特性的软磁材料，因为软磁材料是一类双复介质材料，具有介电频散特性和磁频散特性，作为周期性结构，比纯介质性材料，更有助于拓宽吸波频带，另外软磁材料的磁性能，在拓宽吸波频带上也有很大作用。
3、本发明中介质层的介电常数为2～7的原因是该超材料是典型的三层吸收器的结构，介质层的介电常数不宜太高，否则在面层和底层反射层之间无法形成反向平行电流响应，影响吸波机制。
4、本发明制备的电磁吸波超材料，在2～18GHz范围内具有优异的宽频带吸波性能，可应用到电子设备，有效减少设备的电磁辐射，实现设备之间电磁兼容；也可用于飞机、船舰、军用车辆及设施外表面，可有效降低其雷达散射截面积，起到雷达隐身效果，具有较好的军事意义和社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中电磁吸波超材料的结构示意图(磁性结构单元为圆柱形)。
图2是本发明中FeCo合金与胶粘剂的电磁参数图。
图3是在介质层上打磨贴敷区后的示意图。
图4是本发明制备的电磁吸波超材料示意图。
图中标记：1、反射层，2、介质层，3、磁性结构单元。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
一种磁性宽频带电磁吸波超材料，该电磁吸波超材料从下至上包括三层：反射层、介质层和阵列层；所述介质层的介电常数为2～7，所述介质层为FR-4板、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜或聚酰亚胺薄膜中的任意一种。所述反射层的材质为钢、铁、铜、银、铝或碳纤维中的任意一种。所述阵列层是由多个呈矩形阵列间隔排布在介质层上方的磁性结构单元组成的，阵列层中各行间距、各列间距分别相等；所述磁性结构单元是由软磁材料与胶粘剂混合而成的，其中，软磁材料为羟基铁、FeCo合金或铁氧体，胶粘剂是高分子聚合物，如可以为双组份环氧树脂、双组份聚氨酯树脂或双组份橡胶。所述磁性结构单元的形状为圆柱形、六边体、椭圆体、棱台、正方体或长方体。
该电磁吸波超材料的制备方法包括如下步骤：
(1)、在介质层的一侧粘贴反射层；
(2)、在介质层远离反射层的一侧打磨出与各磁性结构单元的位置相对应的贴敷区，所述贴敷区的形状与磁性结构单元的底面形状相匹配，贴敷区的粗糙度小大于40μm；
(3)、在各贴敷区位置粘贴或喷涂磁性结构单元进而形成阵列层，即制得电磁吸波超材料。
其中，步骤(3)中，将各磁性结构单元固定于贴敷区的方法为喷涂工艺、模具模压成型或3D打印。
采用喷涂工艺将各磁性结构单元固定于贴敷区的具体方法为：将孔筛板固定于介质层上有贴敷区的一侧，采用喷涂设备，将配置好的制备磁性结构单元用混合物喷涂到孔筛板上，待其固化成膜后，去除孔筛板即得到阵列层；其中，孔筛板上各孔的位置与贴敷区的位置一致，各孔和各磁性结构单元的直径、高度均一致。
采用模具模压成型或3D打印将各磁性结构单元固定于贴敷区的具体方法为：先将各磁性结构单元通过模具模压成型或3D打印制作好，将制作好的各磁性结构单元粘贴在对应的贴敷区。
实施例1
磁性宽频带电磁吸波超材料，请参考图1，该电磁吸波超材料共包括三层结构：底层为铜膜反射层，中间层为FR-4板介质层，上层为由多个呈矩形阵列间隔排布的磁性结构单元组成的阵列层，电磁波从顶层沿Z方向入射。
磁性结构单元为FeCo合金与胶粘剂的混合物，其电磁参数如图2所示。磁性结构单元呈圆柱体，其直径为8mm，高度为2mm，阵列层中相邻两列磁性结构单元的间距为12mm，介质层为介电常数为4.3的FR-4板，介质层厚度为2mm，铜膜反射层的厚度为0.036mm。
该电磁吸波超材料的制备方法为：
(1)、在FR-4板的一侧粘贴铜膜；
(2)、在FR-4板远离铜膜的一侧打磨出与各磁性结构单元的位置相对应的贴敷区，如图3所示，所述贴敷区的形状与磁性结构单元的底面形状相匹配，贴敷区的粗糙度小大于40μm；
(3)、将各磁性结构单元通过模具模压成型方法制作好，将制作好的各磁性结构单元用AB胶粘贴在对应的贴敷区位置，形成如图4所示的电磁吸波超材料。
将制备的电磁吸波材料根据测试标准GJB2038A-2011，运用拱形架法对其进行测试，其反射率(2～18GHz)-10dB有效带宽12GHz。
实施例2
磁性宽频带电磁吸波超材料，该电磁吸波超材料共包括三层结构：底层为铜膜反射层，中间层为聚酯薄膜介质层，上层为由多个呈矩形阵列间隔排布的磁性结构单元组成的阵列层，电磁波从顶层沿Z方向入射。
磁性结构单元为FeCo合金与胶粘剂的混合物，其电磁参数如图2所示。磁性结构单元呈圆柱体，其直径为8mm，高度为2mm，阵列层中相邻两列磁性结构单元的间距为12mm，介质层为介电常数为3.3的聚酯薄膜，介质层厚度为2mm，铜膜反射层的厚度为0.036mm。
该电磁吸波超材料的制备方法为：
(1)、在聚酯薄膜的一侧粘贴铜膜；
(2)、在聚酯薄膜远离铜膜的一侧打磨出与各磁性结构单元的位置相对应的贴敷区，所述贴敷区的形状与磁性结构单元的底面形状相匹配，贴敷区的粗糙度小大于40μm；
(3)、将FeCo粉末与环氧树脂胶粘剂混合形成FeCo涂料，固化剂选择聚酰胺类固化剂。将孔筛板固定于聚酯薄膜上有贴敷区的一侧，孔筛板上相邻两孔的中心之间间隔12mm，孔的位置与磁性结构单元的位置完全对应，孔的直径为8mm，孔的高度为2mm；采用喷涂设备，将配置好的制备磁性结构单元用混合物喷涂到孔筛板上，待喷涂的干膜涂层厚度达到2mm即可，完全干燥后去除孔筛板即得到阵列层，形成电磁吸波超材料。
将制备的电磁吸波材料根据测试标准GJB2038A-2011，运用拱形架法对其进行测试，反射率(2～18GHz)-10dB有效带宽10GHz。
实施例3
磁性宽频带电磁吸波超材料，该电磁吸波超材料共包括三层结构：底层为钢板反射层，中间层为聚碳酸酯薄膜介质层，上层为由多个呈矩形阵列间隔排布的磁性结构单元组成的阵列层，电磁波从顶层沿Z方向入射。
磁性结构单元为FeCo合金与胶粘剂的混合物，其电磁参数如图2所示。磁性结构单元呈圆柱体，其直径为8mm，高度为2.5mm，阵列层中相邻两列磁性结构单元的间距为12mm，介质层为介电常数为2.9的聚碳酸酯薄膜，介质层厚度为3mm，铜膜反射层的厚度为2mm。
该电磁吸波超材料的制备方法为：
(1)、在聚碳酸酯薄膜的一侧利用无水乙醇擦洗干净后平整地粘贴上钢板；
(2)、在聚酯薄膜远离钢板的一侧打磨出与各磁性结构单元的位置相对应的贴敷区，所述贴敷区的形状为直径为8mm的圆形，贴敷区的粗糙度小大于40μm；
(3)、将FeCo粉末与环氧树脂胶粘剂混合形成FeCo涂料，固化剂选择聚酰胺类固化剂，将孔筛板固定于聚碳酸酯薄膜上有贴敷区的一侧，孔筛板上相邻两孔的中心之间间隔12mm，孔的位置与磁性结构单元的位置完全对应，孔的直径为8mm，孔的高度为2.5mm；采用喷涂设备，将配置好的制备磁性结构单元用混合物喷涂到孔筛板上，待喷涂的干膜涂层厚度达到2.5mm即可，完全干燥后去除孔筛板即得到阵列层，形成电磁吸波超材料。
将制备的电磁吸波材料根据测试标准GJB2038A-2011，运用拱形架法对其进行测试，反射率(2～18GHz)-10dB有效带宽8GHz。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非随本发明作任何形式上的限制。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种磁性宽频带电磁吸波超材料，其特征在于，该电磁吸波超材料从下至上包括三层：反射层、介质层和阵列层，所述反射层的材质为钢、铁、铜、银或铝中的任意一种，所述介质层为FR-4板、聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜或聚酰亚胺薄膜中的任意一种，介质层的介电常数为2~7，所述阵列层是由多个呈矩形阵列间隔排布在介质层上方的磁性结构单元组成的，所述磁性结构单元是由FeCo合金与高分子聚合物胶粘剂混合而成的；该电磁吸波超材料的制备方法包括如下步骤：
（1）、在介质层的一侧粘贴反射层；
（2）、在介质层远离反射层的一侧打磨出与各磁性结构单元的位置相对应的贴敷区，所述贴敷区的形状与磁性结构单元的底面形状相匹配，贴敷区的粗糙度不大于40μm；
（3）、在各贴敷区位置粘贴或喷涂磁性结构单元进而形成阵列层，即制得电磁吸波超材料；其中，步骤（3）中，将各磁性结构单元固定于贴敷区的方法为喷涂工艺、模具模压成型或3D打印；
采用喷涂工艺将各磁性结构单元固定于贴敷区的具体方法为：将孔筛板固定于介质层上有贴敷区的一侧，采用喷涂设备，将配置好的制备磁性结构单元用混合物喷涂到孔筛板上，待其固化成膜后，去除孔筛板即得到阵列层；其中，孔筛板上各孔的位置与贴敷区的位置一致，各孔和各磁性结构单元的直径、高度均一致。
2.根据权利要求1所述的一种磁性宽频带电磁吸波超材料，其特征在于，所述磁性结构单元的形状为圆柱形、六边体、椭圆体、棱台、正方体或长方体。
3.根据权利要求1所述的一种磁性宽频带电磁吸波超材料，其特征在于，阵列层中各行间距、各列间距分别相等。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010318043.XA CN111546719B (zh) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | 一种磁性宽频带电磁吸波超材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010318043.XA CN111546719B (zh) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | 一种磁性宽频带电磁吸波超材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111546719A CN111546719A (zh) | 2020-08-18 |
| CN111546719B true CN111546719B (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=72000450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010318043.XA Active CN111546719B (zh) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | 一种磁性宽频带电磁吸波超材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111546719B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112702900B (zh) * | 2020-11-24 | 2022-07-15 | 南京航空航天大学 | 一种超材料吸波体 |
| CN113745842B (zh) * | 2021-08-23 | 2023-12-26 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种应用于毫米波雷达的超材料吸波结构及其车用天线 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1422148A (en) * | 1972-06-28 | 1976-01-21 | Drg Packaging Ltd | Magnetically codable material |
| EP1447093A1 (en) * | 2003-02-14 | 2004-08-18 | Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts | Inhibition of the CD95 ligand/receptor system for the treatment of neurological disorders and injuries |
| CN101041281A (zh) * | 2007-04-18 | 2007-09-26 | 大连理工大学 | 一种树脂基双层复合材料吸波平板及其制备方法 |
| CN102476459A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-05-30 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种介质基板的制造方法及超材料 |
-
2020
- 2020-04-21 CN CN202010318043.XA patent/CN111546719B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1422148A (en) * | 1972-06-28 | 1976-01-21 | Drg Packaging Ltd | Magnetically codable material |
| EP1447093A1 (en) * | 2003-02-14 | 2004-08-18 | Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts | Inhibition of the CD95 ligand/receptor system for the treatment of neurological disorders and injuries |
| CN101041281A (zh) * | 2007-04-18 | 2007-09-26 | 大连理工大学 | 一种树脂基双层复合材料吸波平板及其制备方法 |
| CN102476459A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-05-30 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种介质基板的制造方法及超材料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Design and realization of a magnetic-type absorber with a broadened operating frequency band;周永江;《Chin. Phys. B》;20130131;第22卷(第1期);第015201 1-5页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111546719A (zh) | 2020-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111546719B (zh) | 一种磁性宽频带电磁吸波超材料 | |
| EP2229710B1 (en) | An artificial dielectric material and a method of manufacturing the same | |
| CN104582458A (zh) | 吸波超材料 | |
| CN105655721A (zh) | 基于频率选择表面的双波段复合宽频带吸波材料 | |
| CN210986879U (zh) | 吸波结构 | |
| CN110336136B (zh) | 一种吸波/散射一体化隐身超材料 | |
| CN105161803A (zh) | 一种石墨烯薄膜频率选择表面 | |
| CN113072382A (zh) | 一种基于3d打印的宽频吸波材料及其制备方法 | |
| CN111755835A (zh) | 一种基于磁性基板的宽带周期吸波结构 | |
| WO2020228137A1 (zh) | 一种电磁复合材料的制造方法 | |
| KR20200019692A (ko) | 신규 중공 경량 렌즈 구조 | |
| CN113555694B (zh) | 一种电阻膜频率选择表面复合吸波体及其制备方法 | |
| CN114311654B (zh) | 基于3d打印工艺的超材料吸波结构及其制备方法与应用 | |
| CN101518964B (zh) | 一种与偏振无关的高性能可调谐复合型微波吸收材料 | |
| CN109546351B (zh) | 一种宽频带电磁波吸收的泡沫介质基超材料 | |
| CN114976676A (zh) | 一种宽频带吸波超材料柔性片材及制备方法 | |
| CN110970734B (zh) | 一种吸波蜂窝结构 | |
| CN113394569B (zh) | 一种应用于车载雷达测试环境的低剖面双频段吸波表面及其制作方法 | |
| CN115603058A (zh) | 一种基于蜂窝结构的三维超材料及其制备方法 | |
| CN112563759B (zh) | 一种双频超宽带超材料吸波单元及吸波体 | |
| CN114430116A (zh) | 一种基于磁色散介质的超材料吸波体及其制作方法 | |
| KR20030071849A (ko) | 광대역 페라이트 전파흡수체 | |
| CN113922093A (zh) | 基于碳系材料宽频带吸波超材料柔性片材及其制备方法 | |
| JP2003124680A (ja) | 電磁波吸収材料とその製造方法 | |
| WO2023126876A1 (en) | Electromagnetic absorber application to radar retroreflective devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |