The invention relates to the preparation and application of a chiral microwave absorbing supermaterial. The structure unit of the material is a chiral helical structure. The helix with different outer diameters is perpendicular to the coaxial nesting of the substrate and distributed in a two-dimensional array. The preparation method of the material is that the chiral helical structure is used as the periodic structure unit, and the coaxial nesting of the material is perpendicular to the substrate in a two-dimensional array distribution, and the microwave absorbing metamaterials with different periods are constructed. The material has remarkable strong absorption, broadband absorption and light microwave absorption effect, and its preparation process is simple, raw materials are cheap and easy to obtain, and its performance is easy to adjust. It has broad application prospects. For example, it can be used for stealth of fixed military equipment, buildings, tanks, etc. in the military field, it can be used in the fields of microwave anechoic chamber, electromagnetic compatibility, electromagnetic pollution protection and so on.
【技术实现步骤摘要】
一种手性微波吸收超材料及其制备与应用
本专利技术涉及电磁功能材料领域,具体涉及一种手性结构单元的微波吸收超材料的制备与应用。
技术介绍
所谓电磁超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过对材料结构上的关键物理尺度进行有序设计,人们可以突破某些自然规律的限制,人工获得与自然媒质迥然不同的超常物理性质的“新媒质”。超材料微波吸收结构作为微波吸收材料家族的新成员,跟传统层板结构微波吸收体和夹层结构微波吸收体相比最大的优点是厚度薄、吸收频带宽等,通过等比缩放电磁谐振结构可以实现任意频段的完美吸收,在微波吸收领域具有广泛的应用前景。现有超材料微波吸收结构的性能主要取决于其人工结构的设计。目前,关于手性微波吸收超材料的制备尚鲜见专利报道,且仅有少量的文献和专利公开了宽频带微波吸收超材料制备。其中中国专利文献(CN107946776A)公开了一种多频段微波吸收超材料的制备。中国专利文献(CN107093804A)公开了一种将水滴引入到超材料设计中的方法,实现了对入射自由空间电磁波在较宽频带范围内的微波吸收方法。归纳拓宽微波吸收材料频带的方法可分为两类,一类是将多个谐振器单元组合在一个平面内,形成一个可以响应在多个频段处的多频段吸收器,这类吸收器的各个谐振器之间不可避免地会出现耦合,而这种耦合会使吸收效果受到影响;另一种是将多个谐振器层叠放置成多层结构的吸收器,这使得吸收器整体厚度较厚,加工制造变得更加困难。为了克服上述方法存在的问题,在本专利技术中,我们以手性螺旋结构为周期单元,将其同轴嵌套垂直于基板呈二维阵列分布,设计和制备了微波吸 ...
【技术保护点】
1.一种手性微波吸收超材料,其特征是结构单元为手性螺旋结构,不同外径的螺旋垂直于基板同轴嵌套并呈二维阵列分布。
【技术特征摘要】
1.一种手性微波吸收超材料,其特征是结构单元为手性螺旋结构,不同外径的螺旋垂直于基板同轴嵌套并呈二维阵列分布。2.如权利要求1所述的手性微波吸收超材料,其特征在于所述的手性螺旋结构单元为弹簧或塔簧中的一种。3.如权利要求1所述的手性微波吸收超材料,其特征在于所述的手性螺旋结构单元的外径为0.5~3cm,线径为0.45~1mm,圈数为1.5~6圈,节距为2.5~5mm。4.如权利要求1所述的手性微波吸收超材料,其特征在于所述的手性螺旋结构单元的材料为铁、钴、镍、铜或合金。5.如权利要求1所述的手性微波吸收超材料,其特征在于所述的基板材料为FR4中的一种,介电常数为3.6~4.2,基板厚度为1~2mm。6.如权利要求1所述的手性微波吸收超材料,其特征是所述的超材料为,外径为3cm,3cm与1cm,3cm与2cm,或3cm、2cm与1cm的手性螺旋结构单元垂直于180mm×180mm的FR4基板同轴嵌套并呈5×5二维阵列分布;或外径为1cm,2cm,2cm与0.5cm,2cm与1cm,2cm、1cm与0.5cm的手性螺旋结构单元垂直于180mm×180mm的FR4基板同轴嵌套并呈8×8二维阵列分布;或外径为1cm与0.5cm的手性螺旋结构单...
【专利技术属性】
技术研发人员:和子栋,童国秀,陆瑶,王帆琦,陈锡炜,郭超,吴文华,
申请(专利权)人:浙江师范大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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