低频段微波吸波材料制造技术

本发明专利技术所述低频段微波吸收材料，包括聚氨酯角锥和底座，所述聚氨酯角锥内部，紧贴底座设有两个相同的内部单锥，在内部单锥上方平行于锥底设有三层相同方电阻值的微波吸收片，微波吸收片的方电阻值范围为350～420Ω，聚氨酯角锥的方电阻范围为400～600Ω，内部单锥的方电阻范围为150～200Ω。本发明专利技术采用在聚氨酯角锥材料的内部设置了与电波在空间等效方电阻值（377Ω）接近的三层平行结构，改善聚氨酯角锥吸波材料在30MHz～100MHz微波吸收性能，其吸收值从-12～20dB。满足了电磁兼容及天线仿真暗室对材料的需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术所述低频段微波吸收材料，包括聚氨酯角锥和底座，所述聚氨酯角锥内部，紧贴底座设有两个相同的内部单锥，在内部单锥上方平行于锥底设有三层相同方电阻值的微波吸收片，微波吸收片的方电阻值范围为350～420Ω，聚氨酯角锥的方电阻范围为400～600Ω，内部单锥的方电阻范围为150～200Ω。本专利技术采用在聚氨酯角锥材料的内部设置了与电波在空间等效方电阻值（377Ω）接近的三层平行结构，改善聚氨酯角锥吸波材料在30MHz～100MHz微波吸收性能，其吸收值从-12～20dB。满足了电磁兼容及天线仿真暗室对材料的需求。【专利说明】低频段微波吸波材料
本专利技术涉及一种低频段微波吸波材料及其制备方法，主要用于改善聚氨酯角锥吸波材料在频段30MHZ至IOOMHz之间吸收性能。
技术介绍
聚氨酯角锥吸收材料是使用导电碳黑、阻燃剂等原料，通过对聚氨酯泡沫塑料在浸溃机内多次挤压，控制泡沫塑料吸液量，高温干燥，切割成正四边金字塔形的微波吸波材料。其外形结构使得垂直入射的空间电磁波在角锥吸波材料锥尖处发生电波阻抗匹配效应，使得电磁波能够最大地限度进入聚氨酯角锥吸波材料内部，并其内部多次反射衰减吸收。因此这种微波吸收材料的性能与其材料高度有着密切关系。通常而言角锥吸波材料高度越高，材料在高频段吸收性能越好，低频吸收性能也能改善。但是这种方法存在局限性，材料高度越高，其加工成本、浸溃处理难度也成几何数量的增加，因此在实际生产中无法通过无限地增加角锥吸波材料的高度来改善低频段微波吸收性能。一般而言，聚氨酯角锥吸波材料(材料高度≤1.8m)在30MHz-IOOMHz吸收性能在3-15dB之间，无法满足十米法电磁兼容暗室的建设，这类暗室建设离不开铁氧体使用，暗室造价昂贵。因此开发低频聚氨酯角锥吸波材料具有十分重要的经济价值。根据电磁波传输线理论，微波吸波材料的电波吸收性能与吸波材料的复介电常数和复磁导率参数有关，含导电碳黑角锥微波吸波材料的复磁导率参数近似为Ι+Oj，若吸波材料的方电阻值接近377 Ω，微波吸波材料可在电磁波波长1/4处吸收掉1/2电波辐射功率，吸收衰减值约为_3dB，从而实现电磁波在低频30-IOOMHz范围内发生干涉衰减，改善角锥吸波材料的低频段性能，满足电磁兼容暗室及天线测量暗室的需求。
技术实现思路
为了解决现有聚氨酯角锥吸波材料在低频30-IOOMHz微波吸收性能不足，本专利技术提供了一种低频段微波吸收材料及其制造方法，实现了 30MHz-IOOMHz微波吸收为12-20dB，其它频段微波吸收性能与常规聚氨酯角锥吸波材料一致。本专利技术所述低频段微波吸收材料，包括聚氨酯角锥(大角锥)和底座，所述聚氨酯角锥的内部，紧贴底座设有两个相同的内部单锥(小角锥)，在内部单锥上方平行于锥底设有三层相同方电阻值的微波吸收片，微波吸收片的方电阻值范围为350-420 Ω ,聚氨酯角锥的方电阻范围为400-600 Ω，内部单锥的方电阻范围为150-200 Ω。。所述聚氨酯角锥、内部单锥和微波吸收片都是以聚氨酯泡沫塑料为基材，浸溃微波吸收溶液而制得。所述微波吸收溶液按质量比为分散剂I-5%、微波吸收剂5-9%、水性粘结剂20-25%、阻燃剂1.5-2.5%、加工助剂0.1-0.3%，水69-73%组成。所述微波吸收剂主要由电波损耗型材料及电波能量消散材料组成。电波损耗材料为导电炭黑、石墨；电波能量消散材料为钛酸镁、钛酸锶、碳酸镁、二氧化硅等，其电波损耗材料与电波能量消散材料体积比为7:3?6:4之间。其组成的微波吸收剂占微波吸收溶液质量为5?7%。所述水性粘结剂主要有自交联丙烯酸乳液、单组份聚氨酯乳液、耐水性氯丁橡胶乳液。其固含量在35?40%之间，水性粘结剂质量占微波吸收溶液的20%。所述阻燃剂为四溴双酚A、三氧化二锑复配组成，其复配质量比为5:1?3:1，其用量为微波吸收溶液质量的1.5?2.5%。所述的加工助剂为090消泡剂，用量为0.1?0.3%。本专利技术的一个具体方案是:聚氨酯角锥高度140cm，底座高度为20cm。微波吸收片厚度为3cm，方电阻值范围为350?420 Ω，其三层吸收片分别距锥尖的距离为22.5cm,33.75cm, 67.5cm，并以平行于角锥底边方向组成；内部单锥高70cm。本专利技术采用在聚氨酯角锥材料的内部设置了与电波在空间等效方电阻值(377 Ω)接近的三层平行结构，改善聚氨酯角锥吸波材料在30MHz?IOOMHz微波吸收性能，其吸收值从-12?20dB。并且沿着电波垂直入射方向，聚氨酯角锥材料由外至内的吸波体结构1#至3#的方电阻值由高至低，确保了材料在IOOMHz以上微波吸收性能与传统的聚氨酯角锥吸波材料性能接近。满足了电磁兼容及天线仿真暗室对材料的需求。【专利附图】【附图说明】图1低频微波吸收材料结构简图l-160cm (含底座高度)高聚氨酯角锥吸波材料的外壳，厚度为3cm2-三片微波吸收片，厚度为3cm3-70cm高聚氨酯内部角锥(小角锥)吸波材料。图2实施例1低频微波吸收材料在30MHz?1000MHz垂直反射率图。图3实施例2低频微波吸收材料在30MHz?1000MHz垂直反射率图。图4实施例3低频微波吸收材料在30MHz?1000MHz垂直反射率图。【具体实施方式】图1是本专利技术的低频微波吸收材料，其元件通过下述实施例制备。实施例1称取710g水和Ilg分散剂N于塑料容器中，设定转速500RPM，用F_0.4高速分散机分散均匀。然后依次添加导电炭黑32g，钛酸镁15g，二氧化硅llg，四溴双酚A15g，三氧化二锑5g，转速调整至1500RPM，分散20min，形成导电浆料。将导电浆料导入LKS-21立式砂磨机中，砂磨时间30min。砂磨后导电浆料用300目不锈钢纱网过滤，并添加200g S-07丙烯酸粘结剂(固含量35%)，090消泡剂lg，在F-0.4分散设备中分散25min，制成水性微波吸收溶液。浸溃聚氨酯泡沫塑料，在80°C下干燥24h，测得等效方电阻为400?420 Ω，按图1组成大角锥I。称取702g水和Ilg分散剂N于塑料容`器中，设定转速500RPM，用F_0.4高速分散机分散均匀。然后依次添加导电炭黑40g，钛酸镁15g，二氧化硅llg，四溴双酚A15g，三氧化二锑5g，转速调整至1500RPM，分散20min，形成导电浆料。将导电浆料导入LKS-21立式砂磨机中，砂磨时间30min。砂磨后导电浆料用300目不锈钢纱网过滤，并添加200gS_07丙烯酸粘结剂(固含量35%)，090消泡剂lg，在F-0.4高速分散机分散25min，制成水性微波吸收溶液。浸溃聚氨酯泡沫塑料，在80°C下干燥24h，测得等效方电阻为350?380 Ω，制得微波吸收片2。称取707g水和Ilg分散剂N于塑料容器中，设定转速500RPM，用F_0.4高速分散机分散均匀。然后依次添加导电炭黑50g，二氧化硅llg,四溴双酚A15g，三氧化二锑5g，转速调整至1500RPM，分散20min，形成导电浆料。将导电浆料导入LKS-21立式砂磨机中，砂磨时间30min。砂磨后导电浆料用300目不锈钢纱网过滤，并添加200g S-07丙烯酸粘结齐IJ (固含量35%)，090消泡剂lg，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低频微波吸波材料，包括聚氨酯角锥和底座，其特征在于，所述聚氨酯角锥内部，紧贴底座设有两个相同的内部单锥，在内部单锥上方平行于锥底设有三层相同方电阻值的微波吸收片，微波吸收片的方电阻值范围为350～420Ω，聚氨酯角锥的方电阻范围为400～600Ω，内部单锥的方电阻范围为150～200Ω。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡益民，
申请(专利权)人：南京南大波平电子信息有限公司，
类型：发明
国别省市：