CN112976387A - 超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法及装置，以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等树脂为基材，使用氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锑、氧化铌等复配熔融挤出造粒、注塑成型，克服了炭黑类吸收剂在毫米波及太赫兹波段内吸收不足，同时通过所述进料组件输送原料，所述电动推杆推动所述封闭门关闭所述搅拌筒，所述转动机构驱动所述搅拌桶360°旋转，同时所述搅拌桶内所述转动杆旋转，将原料充分搅拌成粉末，所述电动推杆打开所述封闭门，排出混合后的粉末，输入进挤压机中挤压成型，使多种原料充分混合，提高制备材料的质量。

Description

超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法及装置

技术领域

本发明涉及吸波材料制备技术领域，尤其涉及一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法及装置。

背景技术

毫米波及太赫兹波频率范围在100至10000GHz之间，尤其波长短、频率高，特别适合高速数据传输，因此毫米波及太赫兹波是数据通讯发展未来方向。但毫米波及太赫兹吸波技术基本上还处于起步阶段，常规微波理论无法来处理与研究它们。随着科技的发展，毫米波及太赫兹在民用、军用领域的广阔应用前景使的毫米波兼顾太赫兹吸波材料研究变得十分重要。

在进行材料的制备过程中，通常需要将制备原料进行混料工作，传统的混料装置在混合之后，无法使多种原料进行充分的混合，进而影响制备材料的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法及装置，旨在解决现有技术中的传统的混料装置在混合之后，无法使多种原料进行充分的混合，影响制备材料的质量的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置，包括搅拌箱体、进料组件、搅拌组件和支撑组件；

所述搅拌箱体具有容纳腔，所述容纳腔位于所述搅拌箱体的内部，所述进料组件与所述搅拌箱体固定连接，所述支撑组件与所述搅拌箱体固定连接；

所述搅拌组件包括平衡框架、搅拌桶、电动推杆、封闭门和转动机构，所述平衡框架与所述搅拌箱体可拆卸连接，并位于所述容纳腔内，所述搅拌桶与所述平衡框架转动连接，并位于所述平衡框架远离所述搅拌箱体的一侧，所述电动推杆与所述搅拌桶固定连接，并位于所述搅拌桶的内部，所述封闭门的一侧与电动推杆固定连接，所述封闭门的另一侧与所述搅拌桶滑动连接，并位于所述搅拌桶的内部，所述转动机构与所述搅拌箱体固定连接。

其中，所述转动机构包括转动电机、转动轴和转动杆，所述转动电机与所述搅拌桶固定连接，并位于所述搅拌桶靠近所述平衡框架的一侧，所述转动轴与所述转动电机的输出轴固定连接，并位于所述搅拌桶的内部，且贯穿所述搅拌桶，所述转动杆与所述转动轴固定连接，并位于搅拌桶的内部。

其中，所述转动机构还包括驱动电机和固定盘，所述驱动电机与所述搅拌箱体固定连接，并位于所述搅拌箱体的外侧，所述固定盘的一侧与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述固定盘的另一侧与所述搅拌桶可拆卸连接，并位于所述容纳腔内。

其中，所述进料组件包括进料仓和电磁阀，所述进料仓与所述搅拌箱体固定连接，并位于所述搅拌箱体靠近所述搅拌桶的一侧，且与所述搅拌桶的内部连通，所述电磁阀与所述进料仓固定连接，并位于所述进料仓靠近所述搅拌箱体的一侧。

其中，所述进料组件还包括测量尺，所述测量尺与所述进料仓固定连接，并位于所述进料仓的外侧。

一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀，得到混合粉末；

控制同向平行双螺杆挤出机将所述混合粉末熔融混合后挤出，并经过水冷切粒，得到吸波注塑颗粒；

塑料成型机将所述吸波注塑颗粒注塑成吸波板。

其中，在通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀中：

所述原料为热塑性树脂5份～25份、偶联剂0～3份和微波吸收剂75份～95份。

其中，在通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀中：

所述热塑性树脂为聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯和聚酰胺中一种或多种。

其中，在通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀中：

所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯类偶联剂中一种或两种。本发明的，

其中，在通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀中：

所述微波吸收剂为氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锑和氧化铌中一种或多种。

本发明的一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法及装置，通过所述进料组件向所述搅拌箱体内的所述搅拌桶输送原料，所述电动推杆推动所述封闭门，进而关闭所述搅拌筒，所述转动机构运行，驱动所述搅拌桶在所述搅拌箱体内360°旋转，同时所述搅拌桶内所述转动杆旋转，将原料充分搅拌成粉末，搅拌完毕后所述驱动电机使所述封闭门正对所述搅拌箱体的出料口，所述电动推杆打开所述封闭门，进而排出混合后的粉末，输入进挤压机中挤压成型，所述支撑组件使所述搅拌箱体安装更稳固，使多种原料充分混合，提高制备材料的质量。

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描述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是本发明的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置的结构示意图。

图2是本发明的图1的半剖图。

图3是本发明的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法的步骤图。

1-搅拌箱体、10-进料组件、11-进料仓、12-电磁阀、13-测量尺、20-搅拌组件、21-平衡框架、22-搅拌桶、23-电动推杆、24-封闭门、25-转动机构、26-减震圈、30-支撑组件、31-伸缩腿、32-支撑垫、33-夹板、34-固定旋钮、100-超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置、101-容纳腔、251-转动电机、252-转动轴、253-转动杆、254-驱动电机、255-固定盘。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，本发明提供了一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置100，包括搅拌箱体1、进料组件10、搅拌组件20和支撑组件30；

所述搅拌箱体1具有容纳腔101，所述容纳腔101位于所述搅拌箱体1的内部，所述进料组件10与所述搅拌箱体1固定连接，所述支撑组件30与所述搅拌箱体1固定连接；

所述搅拌组件20包括平衡框架21、搅拌桶22、电动推杆23、封闭门24和转动机构25，所述平衡框架21与所述搅拌箱体1可拆卸连接，并位于所述容纳腔101内，所述搅拌桶22与所述平衡框架21转动连接，并位于所述平衡框架21远离所述搅拌箱体1的一侧，所述电动推杆23与所述搅拌桶22固定连接，并位于所述搅拌桶22的内部，所述封闭门24的一侧与电动推杆23固定连接，所述封闭门24的另一侧与所述搅拌桶22滑动连接，并位于所述搅拌桶22的内部，所述转动机构25与所述搅拌箱体1固定连接。

在本实施方式中，所述搅拌箱体1为中空结构，具有的所述容纳腔101内安装所述平衡框架21，所述搅拌桶22安装在所述平衡框架21上，并能在所述平衡框架21上转动，所述电动推杆23型号为JN185T，设置于所述搅拌桶22的内部，并推杆固定连接所述封闭门24，所述封闭门24在所述搅拌桶22的进料口处滑动，进而所述电动推杆23控制所述封闭门24对所述搅拌桶22开启和关闭，所述转动机构25带动所述搅拌桶22在所述搅拌箱体1内360°转动，同时在所述搅拌桶22的内部转动，所述进料组件10与所述搅拌桶22的内部连通，朝向所述搅拌桶22内输送原料，输送完毕后所述电动推杆23推动所述封闭门24，使所述搅拌桶22封闭，而后所述转动机构25运行，将所述搅拌桶22旋转，使所述搅拌桶22内原料充分搅拌混合成粉末，搅拌20-30分钟后，所述转动机构25驱动所述搅拌桶22的开口方向正对所述搅拌箱体1的出料口，所述电动推杆23打开所述封闭门24，导出搅拌均匀的混合粉末，输入进挤压机进行融合挤压成型，所述支撑组件30使所述搅拌箱体1安装更稳固，搅拌效果更佳，有利于提高制备吸波材料质量。

进一步地，请参阅图2，所述转动机构25包括转动电机251、转动轴机252和转动杆253，所述转动电机251与所述搅拌桶22固定连接，并位于所述搅拌桶22靠近所述平衡框架21的一侧，所述转动轴机252与所述转动电机251的输出轴固定连接，并位于所述搅拌桶22的内部，且贯穿所述搅拌桶22，所述转动杆253与所述转动轴机252固定连接，并位于搅拌桶22的内部。

在本实施方式中，所述转动电机251安装于所述搅拌桶22的外侧，并输出轴与所述转动轴机252固定连接，所述转动轴机252贯穿所述搅拌桶22，位于所述搅拌桶22的内部，同时与所述转动杆253固定连接，所述驱动电机254接通电源运行，带动所述转动轴机252和所述转动杆253转动，将所述搅拌桶22内原料充分搅拌均匀成粉末，有利于制备成吸波材料。

进一步地，请参阅图2，所述转动机构25还包括驱动电机254和固定盘255，所述驱动电机254与所述搅拌箱体1固定连接，并位于所述搅拌箱体1的外侧，所述固定盘255的一侧与所述驱动电机254的输出轴固定连接，所述固定盘255的另一侧与所述搅拌桶22可拆卸连接，并位于所述容纳腔101内。

在本实施方式中，所述驱动电机254与所述搅拌箱体1固定连接，并输出轴贯穿所述搅拌箱体1，与所述固定盘255固定连接，所述固定盘255位于所述搅拌箱体1的内部，同时与所述搅拌桶22通过螺钉连接，所述驱动电机254接通电源运动，带动所述固定盘255转动，进而带动所述搅拌桶22360°转动，使所述搅拌桶22内原料进行充分搅拌融合，有利于制备吸波材料。

进一步地，请参阅图2，所述进料组件10包括进料仓11和电磁阀12，所述进料仓11与所述搅拌箱体1固定连接，并位于所述搅拌箱体1靠近所述搅拌桶22的一侧，且与所述搅拌桶22的内部连通，所述电磁阀12与所述进料仓11固定连接，并位于所述进料仓11靠近所述搅拌箱体1的一侧。

在本实施方式中，所述进料仓11安装于所述搅拌箱体1上，并与所述搅拌桶22的内部连通，朝向所述搅拌桶22输送原料，所述电磁阀12型号为DN152，设置于所述进料仓11的输料口处，控制原料的输送，进而能够控制输送原料比例，使操作更简便。

进一步地，请参阅图1，所述进料组件10还包括测量尺13，所述测量尺13与所述进料仓11固定连接，并位于所述进料仓11的外侧。

在本实施方式中，所述进料仓11采用透明材质制成，所述测量尺13上具有刻度标尺，设置于所述进料仓11上，方便通过所述测量尺13观察输送原料的重量，使用更方便，有利于制备吸波材料。

进一步地，请参阅图1，所述支撑组件30包括伸缩腿31、支撑垫32、夹板33和固定旋钮34，所述伸缩腿31与所述搅拌箱体1固定连接，并位于所述搅拌箱体1远离所述进料仓11的一侧，所述支撑垫32与所述伸缩腿31可拆卸连接，并位于所述伸缩腿31远离所述搅拌箱体1的一侧，所述夹板33与所述伸缩腿31转动连接，并位于所述伸缩腿31靠近所述支撑垫32的一侧，所述固定旋钮34与所述夹板33转动连接，并位于所述加班远离所述伸缩腿31的一侧。

在本实施方式中，所述伸缩腿31为伸缩结构，可调节所述搅拌箱体1的安装高度，所述支撑垫32采用橡胶材质制成，并通过卡合连接在所述伸缩腿31上，使用时增强所述支撑腿支撑的稳固性，所述加班通过铰链安装在所述伸缩腿31的端部，并数量为两个，分别相对所述伸缩腿31的中心线设置，使用时折叠成与所述伸缩腿31平行状态，通过所述固定旋钮34，与安装载体螺纹连接，使用方便，未使用时折叠成与所述伸缩腿31垂直状态，扩大所述伸缩腿31的支撑面积，进而支撑更稳固，使用感更佳。

进一步地，请参阅图2，所述搅拌组件20还包括减震圈26，所述减震圈26与所述平衡框架21固定连接，并位于所述平衡框架21与所述搅拌桶22之间。

在本实施方式中，所述减震圈26采用橡胶材质制成，具有高弹性和强黏性，能有效减轻震感，设置于所述搅拌桶22与所述平衡框架21之间，使所述搅拌桶22转动时更稳固，进而使用感更佳。

请参阅图3，一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

S101、通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀，得到混合粉末。

具体的，将5份～25份的所述热塑性树脂、0～3份的所述偶联剂和75份～95份的所述微波吸收剂放入所述搅拌箱体1内，通过所述搅拌桶22搅拌20-30分钟，进行充分搅拌，搅拌成混合粉末；其中，所述热塑性树脂为聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯和聚酰胺中一种或多种；所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯类偶联剂中一种或两种；所述微波吸收剂为氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锑和氧化铌中一种或多种。

S102、控制同向平行双螺杆挤出机将所述混合粉末熔融混合后挤出，并经过水冷切粒，得到吸波注塑颗粒。

具体的，将混合粉末放入同向平行双螺杆挤出机中，选用螺杆长径比为1:65至1：75之间，加工温度在170℃至220℃之间，通过同向平行双螺杆挤出机挤出，然后采用水冷的方式进行降温成型，采用高速辊刀切粒得到吸波注塑颗粒。

S103、塑料成型机将所述吸波注塑颗粒注塑成吸波板。

具体的，所述吸波注塑颗粒放入塑料成型机中，在塑料成型机中被注塑成厚度为3毫米，边长为180毫米的吸波板，然后采用弓形架反射率测量技术测量吸波板在毫米波及太赫兹波吸收值。

表1.实施例1-5的原料组成(单位：份)

在上述组分中热塑性树脂颗粒的熔融指数为15～30之间。氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锑、氧化铌吸收剂为本公司自制粉末，颗粒目数为800目。硅烷偶联剂优选牌号KH-550，钛酸酯类偶联剂优选市售牌号TC-131。在遵循上述配比的基础上，本实施例制备过程如下：

第一步：按表中物质依次称取，然后用高速搅拌机搅拌20分钟至30分钟使得颗粒与粉末混合均匀。

第二步：将上述混合粉末用同向平行双螺杆熔融混合后挤出造粒，选用螺杆长径比为1:65至1：75之间，加工温度在170℃至220℃之间，经过螺杆塑化吸波塑料通过模具挤出、水冷切粒得到吸波注塑颗粒。

第三步：将吸波注塑颗粒用塑料成型机，注塑成厚度为3毫米，边长为180毫米的吸波板。

第四步：采用弓形架反射率测量技术测量吸波板在毫米波及太赫兹波吸收值。

克服了炭黑类吸收剂在毫米波及太赫兹波段内吸收不足，是一类适合毫米波兼顾太赫兹波段用的吸波材料。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置，其特征在于，包括搅拌箱体、进料组件、搅拌组件和支撑组件；

所述搅拌箱体具有容纳腔，所述容纳腔位于所述搅拌箱体的内部，所述进料组件与所述搅拌箱体固定连接，所述支撑组件与所述搅拌箱体固定连接；

所述搅拌组件包括平衡框架、搅拌桶、电动推杆、封闭门和转动机构，所述平衡框架与所述搅拌箱体可拆卸连接，并位于所述容纳腔内，所述搅拌桶与所述平衡框架转动连接，并位于所述平衡框架远离所述搅拌箱体的一侧，所述电动推杆与所述搅拌桶固定连接，并位于所述搅拌桶的内部，所述封闭门的一侧与电动推杆固定连接，所述封闭门的另一侧与所述搅拌桶滑动连接，并位于所述搅拌桶的内部，所述转动机构与所述搅拌箱体固定连接。

2.如权利要求1所述的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置，其特征在于，

所述转动机构包括转动电机、转动轴和转动杆，所述转动电机与所述搅拌桶固定连接，并位于所述搅拌桶靠近所述平衡框架的一侧，所述转动轴与所述转动电机的输出轴固定连接，并位于所述搅拌桶的内部，且贯穿所述搅拌桶，所述转动杆与所述转动轴固定连接，并位于搅拌桶的内部。

3.如权利要求1所述的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置，其特征在于，

所述转动机构还包括驱动电机和固定盘，所述驱动电机与所述搅拌箱体固定连接，并位于所述搅拌箱体的外侧，所述固定盘的一侧与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述固定盘的另一侧与所述搅拌桶可拆卸连接，并位于所述容纳腔内。

4.如权利要求1所述的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置，其特征在于，

所述进料组件包括进料仓和电磁阀，所述进料仓与所述搅拌箱体固定连接，并位于所述搅拌箱体靠近所述搅拌桶的一侧，且与所述搅拌桶的内部连通，所述电磁阀与所述进料仓固定连接，并位于所述进料仓靠近所述搅拌箱体的一侧。

5.如权利要求1所述的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备装置，其特征在于，

所述进料组件还包括测量尺，所述测量尺与所述进料仓固定连接，并位于所述进料仓的外侧。

6.一种超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀，得到混合粉末；

控制同向平行双螺杆挤出机将所述混合粉末熔融混合后挤出，并经过水冷切粒，得到吸波注塑颗粒；

塑料成型机将所述吸波注塑颗粒注塑成吸波板。

7.如权利要求6所述的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法，其特征在于，在通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀中，

所述原料为热塑性树脂5份～25份、偶联剂0～3份和微波吸收剂75份～95份。

8.如权利要求7所述的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法，其特征在于，在通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀中，

所述热塑性树脂为聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯和聚酰胺中一种或多种。

9.如权利要求7所述的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法，其特征在于，在通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀中，

所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯类偶联剂中一种或两种。

10.如权利要求7所述的超宽频带毫米波兼顾太赫兹吸波材料的制备方法，其特征在于，在通过搅拌的方式将获得的原料混合均匀中，

所述微波吸收剂为氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化锑和氧化铌中一种或多种。

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