一种新型结构吸波材料的制备
【CN109796729A】一种纳米复合吸波材料及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日
(21)申请号 201910128250.6
(22)申请日 2019.02.21
(71)申请人 莫爱军地址 314000 浙江省嘉兴市秀洲区油车港镇马库村欢喜港25号
(72)发明人 莫爱军
(74)专利代理机构 杭州知管通专利代理事务所(普通合伙) 33288代理人 黄华
(51)Int.Cl.C08L 63/00(2006.01)C08L 67/02(2006.01)C08L 77/00(2006.01)C08K 13/06(2006.01)C08K 9/06(2006.01)C08K 3/04(2006.01)C08K 3/22(2006.01)C08K 5/12(2006.01)C08K 5/42(2006.01)C09K 3/00(2006.01)
(54)发明名称一种纳米复合吸波材料及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种纳米复合吸波材料及其制备方法，由以下重量份的原料制备而得：环氧树脂E-44 40-60份、纳米石墨烯12-20份、磁纳米粒子10-18份、纳米二氧化钛8-15份、纳米氧化锌7-16份、纳米氧化钴5-10份、纳米三氧化钨6-12份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷4-9份、甲苯二异氰酸酯3-8份、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺2-5份、对苯二甲酸丁二酯3-7份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、聚对苯二甲酸丁二醇酯2-6份、聚酰胺4-7份、异丙醇20-40份、丙酮10-20份。本发明制备的吸波复合材料吸波效率高、吸波性能好，因此本发明制得的纳米吸波材料具有良好的应用
前景。
权利要求书1页 说明书5页CN 109796729 A2019.05.24
CN 109796729
A1.一种纳米复合吸波材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而得：环氧树脂E-
4440-60份、纳米石墨烯12-20份、磁纳米粒子10-18份、纳米二氧化钛8-15份、纳米氧化锌7-
三维蜂窝状结构的吸波机理
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三维蜂窝状结构的吸波机理（大纲）
一、引言
1.1蜂窝状结构的应用背景
1.2吸波材料的研究意义
1.3三维蜂窝状结构吸波材料的研究现状
二、三维蜂窝状结构的制备与表征
2.1三维蜂窝状结构的制备方法
2.2三维蜂窝状结构的微观结构表征
2.3三维蜂窝状结构的性能评价
三、三维蜂窝状结构的吸波机理
3.1吸波原理概述
3.2三维蜂窝状结构的电磁波吸收机制
3.3三维蜂窝状结构的能量损耗机制
3.4三维蜂窝状结构的阻抗匹配特性 四、影响三维蜂窝状结构吸波性能的因素
4.1材料参数对吸波性能的影响
4.2结构参数对吸波性能的影响
4.3电磁参数对吸波性能的影响
4.4优化方法与策略
五、三维蜂窝状结构吸波材料的应用
5.1隐身技术中的应用
5.2电磁兼容中的应用
5.3无线通信中的应用
5.4其他领域的应用
六、发展趋势与展望
6.1新型三维蜂窝状结构吸波材料的研究方向
6.2吸波性能的提升策略
6.3产业化进程与挑战
6.4未来发展趋势
一、引言
引言：
1.1蜂窝状结构的应用背景：蜂窝状结构是一种具有周期性重复单元的二维结构，因其独特的几何形状和力学性能，广泛应用于航空航天、建筑、车辆制造等领域。然而，随着科技的发展，对电磁波吸收材料的需求日益增长。蜂窝状结构由于其天然的电磁波衰减特性，成为研究电磁波吸收材料的重要候选结构之一。
导电PAN织物结构吸波材料的制备
２００６年第６期 玻璃钢／复合材料 １３
导电ＰＡＮ织物结构吸波材料的制备
周永江，程海峰，曹义，陈朝辉
（国防科技大学航天与材料工程学院，湖南长沙４１００７３） 摘要：本文采用不同的热处理制度制备了３种不同电磁参数的导电聚丙烯腈（ＰＡＮ）平纹布，通过优化设计，采用简单 的层式结构。制备具有潜在实用价值的吸波多层结构。它的厚度为３．２ｒａｍ，密度１．３８ｇ／ｃｍ３，弯曲强度１７３ＭＰａ，弯曲模量
１２．５ＧＰａ，在８．４～１８ＧＨｚ反射率小于一ｌＯｄＢ。 关键词：导电织物；结构吸波材料；聚丙烯腈纤维 中图分类号：ＴＢ３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—０９９９（２００６）０６—００１３—０３
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吸波材料作为提高武器系统生存能力和突防能
力的有效手段，是世界各国重点开发的一项军事高 新技术 卫］。结构吸波材料是在先进复合材料基础
上发展起来的双功能复合材料，既能隐身又能承载，
可成型各种形状复杂的部件，是当今吸波材料主要
的发展方向之一。结构吸波材料一般设计成多层结
构，利用阻抗渐变使得材料的表面输入阻抗和自由
空间的波阻抗匹配起来，使入射电磁波能最大限度
地进人材料内部被吸收。本研究利用自制的聚丙烯
腈（ＰＡＮ）导电织物，采用简单的层式结构制备出接
近实用水平的吸波多层结构。
２实验部分
２．１原料及材料制备
ＰＡＮ纤维在空气中预氧化得到的黑色不熔纤
维。它是碳纤维制备的中间产品。本实验采用吉林
碳素纤维厂生产的预氧化ＰＡＮ束丝（６０００根／束）
织成的平纹布。
ＦＢ８８酚醛树脂由蚌埠耐高温树脂厂提供，军Ｉ级。
无水乙醇为分析纯，安徽特酒总厂。
通过不同的热处理制度，制备３种不同电阻率
导电平纹布。在高纯氮气的保护下，按一定的升温
速率，平纹布Ａ在５５０ｃＩ＝保温１ｈ，平纹布Ｂ在６００ｏＣ
保温１ｈ，织物ｃ在６５０ｃＩ＝保温１ｈ，均在氮气保护下
随炉冷却至室温。酚醛树脂加适量无水乙醇配制成
纳米多孔陶瓷吸波材料的制备与性能研究
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纳米多孔陶瓷吸波材料的制备与性能研究
作者：卢建敏 郑燕 杨静 史瑞民
来源：《科技风》2018年第08期
摘要：在多孔结构型吸波材料研究基础上，进行纳米结构陶瓷材料的研究能有效推动新型材料的发展。说明纳米多孔陶瓷吸波材料各项性能与制备方法，并将其与不同类型吸波材料进行比较，进而为纳米多孔陶瓷吸波材料制备方法的完善提出邹议。
关键词：纳米材料；制备方法；性能研究
材料技术的飞速发展，推动了生产生活的进步，信息时代的到来更是推动电子设备在日常生活中进行大面积普及。与此同时，由电子设备带来的电磁污染渐渐成为当前新得主要污染源。电磁污染不仅对正常电池信息造成干扰，还会对人体产生细微影响，不加以重视将会出现很大问题。通过研究新型的吸波材料，能够有效改善电磁污染对生产生活的影响。其中，纳米多孔型陶瓷吸波材料在这方面渐渐表现出最大的优势。研究纳米多孔陶瓷吸波材料性能以及制备方法有着重要意义。
一、无机吸波材料研究现状
在当前对于无机吸波材料有着广泛的研究，无机多孔型吸波材料主要有混凝土、泡沫陶瓷、泡沫玻璃等基体材料通过在其中插入高性能吸波剂作为介质，进而制作成吸波材料。多孔结构型陶瓷吸波材料属于无机吸波材料的一种，所以同样可以通过物理方法制备。由物理方法制备的无机吸波材料有着优异的力学性能、耐热、耐振、耐气候、耐腐蚀、吸音等等，应用范围较广。另外对于无机多孔型吸波材料研究有着相对完善的数学模型，能够在不同领域有效针对其性能进行优化。
随着纳米材料科技的进一步发展，有学者发现通过将30纳米的超细金属铁粉，均匀分散到陶瓷孔洞中，可以制造出吸波性能更好的多孔结构型陶瓷吸波材料，纳米多孔陶瓷吸波材料在各方面都有着优异的性能。
二、纳米多孔陶瓷吸波材料性能分析
（一）电磁特性
尖劈吸波材料
尖劈吸波材料
一、引言
尖劈吸波材料（Sharp-Edged Absorber，SEA）是一种新型的电磁波吸收材料，具有宽带、高效、轻薄等优点，广泛应用于电子设备、通信系统、雷达系统等领域。本文将详细介绍尖劈吸波材料的原理、分类、制备方法以及应用。
二、原理
尖劈吸波材料是利用其表面形态和电学性质对电磁波进行反射和散射，在多次反射和散射中将电磁波能量耗散掉的一种材料。其表面形态为锯齿状或棱柱状，这种形态能够使得入射电磁波发生多次反射和散射，并且在每次反射和散射过程中都会有一部分能量被吸收。同时，该材料的电学性质也起到了重要作用。其复合介电常数和复合导电率都是复数，因此在入射电磁波与该材料表面相遇时会产生阻抗不匹配，从而产生反射和散射。
三、分类
根据其表面形态，尖劈吸波材料可以分为锯齿状和棱柱状两种。锯齿状的尖劈吸波材料主要是利用其表面的锯齿形态来实现电磁波的反射和散射，例如金属纳米线、金属纳米棒等。而棱柱状的尖劈吸波材料则是利用其表面的棱柱形态来实现电磁波的反射和散射，例如金属多层膜、金属纳米球等。
四、制备方法
1. 锯齿状尖劈吸波材料制备方法：
（1）溶液法：将所需金属溶解于有机溶剂中，再通过控制反应条件使得所需形态的纳米结构沉淀出来。
（2）电化学法：通过调整电极间距、电极形态等参数，在电解液中使得所需形态的纳米结构在电极上生长。
（3）物理气相沉积法：在高真空下，利用热蒸发或溅射等方法在基底上生长出所需形态的纳米结构。
2. 棱柱状尖劈吸波材料制备方法：
（1）溅射法：在真空室中，将所需金属靶材置于离基底一定距离的位置，利用离子轰击或电子轰击等方法使得金属原子沉积在基底上形成多层膜结构。
（2）化学气相沉积法：在高温条件下，将有机金属化合物等前驱体气体与惰性气体混合后注入反应器中，在基底上生长出所需形态的纳米结构。
五、应用
尖劈吸波材料广泛应用于电子设备、通信系统、雷达系统等领域。例如，在通信系统中，尖劈吸波材料可以用于减少信号干扰和提高信号传输质量；在雷达系统中，尖劈吸波材料可以用于减少雷达反射面积和提高隐身性能。此外，尖劈吸波材料还可以应用于电磁辐射防护、太阳能电池板等领域。
吸波材料钡铁氧体BaFe12O19的制备
２００７年 广东微量元素科学 ＧｕＡＮＧＤ０ＮＧ ＷＥＩＬＩＡＮＧ ＹＵＡＮＳＵ ＫＥＸＵＥ 第ｌ４卷第１ １期
文章编号：１００６—４４６Ｘ（２００７）１ １—００６７—０４
吸波材料钡铁氧体ＢａＦｅ ２Ｏ ９的制备
刘俊丰
（成理理工大学材料与化学４Ｅ＿Ｔ－学院，四川成都６１００５９）
摘要：以Ｆｅ（ＮＯ ） ・９ Ｈ２０、Ｂａ（ＮＯ ） 为基本原料，采用溶胶一凝胶法，在络合剂柠檬酸存在的 条件下，通过调节ｐＨ值，制备了纯度高的片状Ｍ型六方品系磁铅石型钡铁氧体ＢａＦｅ。２０。。。采用ｘ 射线衍射（ＸＲＤ）、电子显微分析（ＳＥＭ）等对制备产物的物相、形貌和粒度进行了表征，优化制备工 艺。结果表明，制备的钡铁氧体ＢａＦｅ。 Ｏ。。纯度高，呈片状结构，片径一般ｌ～５０ ｍ，其较佳的制 备工艺条件为ｐＨ ４．５ ７．０、煅烧温度８５０℃、保温时间为３ ｈ，较传统钡铁氧体ＢａＦｅ ２０。。的制备 温度降低约２００℃。 关键词：钡铁氧体；ＢａＦｅ。２０。。；吸波材料；溶胶凝胶法 中图分类号：ＴＢ ４ 文献标识码：Ａ
传统的吸波材料主要用在军事上，在吸波效率上难以同时满足薄、轻、宽、强的要求，且制 备工艺也比较复杂。在诸多种类的吸波材料中，铁氧体是研究应用较为广泛的一种。研究表明， 六方晶系磁铅石型吸波材料的性能最好，首先因为六方晶系磁铅石型铁氧体具有片状结构，而片
状是吸收剂的最佳形状；其次，六方晶系磁铅石型铁氧体具有较高的磁性各向异性等效场，因而
有较高的自然共振频率 ］。 本文以Ｆｅ（ＮＯ ），・９Ｈ Ｏ、Ｂａ（ＮＯ ） 为基本原料，采用溶胶一凝胶法，在络合剂柠檬酸存在的
条件下，通过调节ｐＨ值，制备了纯度较高的片状Ｍ型六方晶系磁铅石型…钡铁氧体ＢａＦｅ。 Ｏ。 。 采用ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、电子显微分析（ＳＥＭ）等现代测试技术对制备产物进行了表征，优化制备
工艺
１实验部分
１．１原料与仪器 １．１．１原料硝酸铁Ｆｅ（ＮＯ １ ・９ Ｈ Ｏ（ＡＲ）：相对分子质量为４０４．００，含量不少于９８．５％；硝酸钡 Ｂａ（ＮＯ ）：（ＡＲ）：相对分子质量为２６１．３４，含量不少于９９．５％；氨水ＮＨ ＯＨ（ＡＲ）：相对分子质量为
螺旋形碳纤维结构吸波材料的制备及其吸波性能研究
赵东林，高云雷，沈曾民
（北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京１０００２９）
摘要：用基板法以乙炔为碳源，镍板为催化剂，ＰＣ１ 为助催化剂，通过化学气相沉积制备了螺旋
形碳纤维手性吸收剂，并研究了其在２～１８ ＧＨｚ的微波电磁特性：具有较高的介电损耗，电磁参数 随频率的增大有减小的趋势，有利于实现宽频吸波。以螺旋形碳纤维作为吸收剂制备了Ｎｏｍｅｘ蜂 窝夹芯结构吸波材料，复合材料的厚度为９．５ Ｉ１ＴＩ时，在３．７６￣１８ ＧＨｚ反射率１Ｋ＜一１０ ｄＢ，反射率＜
一１０ ｄＢ的频宽为１４．２４ ＧＨｚ；最大吸收峰在１０．４ ＧＨｚ，反射率Ｒ为一２１．６２ ｄＢ。探讨了螺旋形碳纤 维的吸波机理，螺旋形碳纤维是一种非常有发展前景的手性吸收剂和吸波材料。
关键词：螺旋形碳纤维；化学气相沉积；手性吸收剂；雷达吸波材料
１引言
随着各种新型雷达、先进探测器及其精确 制导武器的问世，各国防空和反导弹系统的 能力日益增强，现代战争中作战飞机、巡航 导弹、战略导弹、舰艇和坦克等武器系统受 到越来越严重的威胁。大力发展和应用隐身 技术，提高现代武器系统的攻击和生存能 力，提高总体作战效能，已成为各国军事发 展的重要组成部分。武器系统的隐身能力可 以通过外形设计和使用隐身材料来实现，外 形设计虽然效果较好，但受到许多条件的制 约，所以隐身材料的研究和应用成为隐身技 术发展的关键因素。雷达是主要的远程探测 手段，因而雷达波吸收材料（吸波材料）是 隐身技术中不可缺少的一部分，吸波材料按 其成型和承载能力，可以分为涂敷型吸波材 料和结构型吸波材料两大类。结构吸波材料 具有承载和减小雷达散射截面的双重功能， 它既能减轻结构质量，又能提高有效载荷， 已得到广泛应用。高性能的吸波材料需要满 足两个条件：一是电磁波尽可能无反射地进 入吸波材料，即吸波材料与自由空间的阻抗 匹配要好；二是电磁波进入吸波材料后尽快 地被损耗掉，即材料的电磁损耗要大。第一 个条件利用多层吸波材料可以得到解决，第 二个条件只有通过寻找电磁损耗大的材料。 常规材料一般磁导率较小而介电常数较大， 不利于阻抗匹配的实现，而且电磁损耗也不 可能特别大，所以常规吸波材料的发展受到
铁氧体吸波材料
铁氧体吸波材料
引言。
铁氧体吸波材料是一种能够有效吸收电磁波的材料，具有广泛的应用前景。本文将介绍铁氧体吸波材料的基本特性、制备方法以及在电磁波吸收领域的应用。
一、铁氧体吸波材料的基本特性。
铁氧体是一类具有磁性的材料，其晶格结构中含有Fe3+离子。铁氧体具有较高的磁导率和磁饱和感应强度，因此被广泛应用于电磁波吸收材料的制备中。铁氧体吸波材料具有以下基本特性：
1. 宽频吸收特性，铁氧体吸波材料在较宽的频率范围内都能够有效吸收电磁波，具有良好的吸波性能。
2. 高吸波性能，铁氧体吸波材料能够吸收大部分入射电磁波能量，减小反射和透射。
3. 稳定性，铁氧体吸波材料具有良好的化学稳定性和热稳定性，在恶劣环境下仍能保持良好的吸波性能。
二、铁氧体吸波材料的制备方法。
1. 化学合成法，通过溶胶-凝胶法、共沉淀法等化学合成方法，可以制备出具有良好吸波性能的铁氧体吸波材料。
2. 固相反应法，将适量的铁氧体粉末与适量的其他添加剂混合，经过一定温度和时间的固相反应，可以制备出吸波性能优良的铁氧体吸波材料。
3. 物理气相沉积法，利用物理气相沉积技术，在基底上沉积一层铁氧体薄膜，形成吸波膜材料。
三、铁氧体吸波材料在电磁波吸收领域的应用。
1. 通信领域，铁氧体吸波材料可以用于制备各种类型的天线、基站和通信设备外壳，减小电磁波对周围环境的干扰。
2. 航空航天领域，铁氧体吸波材料可以用于制备飞机、卫星等航空航天器材的外壳，减小雷达探测和敌对电磁干扰。
3. 电子设备领域，铁氧体吸波材料可以用于制备电子设备的外壳和屏蔽罩，减小电磁波对电子设备的干扰。
结论。
铁氧体吸波材料具有良好的吸波性能和稳定性，是一种在电磁波吸收领域具有广泛应用前景的材料。通过不同的制备方法，可以制备出各种形式的铁氧体吸波材料，满足不同领域的需求。随着电子技术的不断发展，铁氧体吸波材料将在更多领域得到应用，并取得更大的发展。
吸波材料的制程
吸波材料的制程
一、引言
吸波材料是一种能够吸收电磁波的材料，其在电磁波隔离、抗干扰等领域有着广泛的应用。本文将介绍吸波材料的制程，包括各种常见的制备方法。
二、吸波材料的分类
根据其制备方法和物理特性，吸波材料可以分为以下几类：
1. 金属基复合材料：由金属基体和非金属填充物组成。常见的非金属填充物有碳纤维、陶瓷、玻璃纤维等。
2. 非金属基复合材料：由聚合物基体和非金属填充物组成。常见的聚合物基体有聚氨酯、聚酰亚胺等。
3. 磁性复合材料：由铁氧体或钙钛矿等磁性粉末和聚合物基体组成。
4. 石墨烯复合材料：由石墨烯和聚合物基体组成。
三、制备方法
1. 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是一种将溶解液转化为凝胶的方法，通过控制凝胶的形成过程来制备吸波材料。该方法具有简单、成本低、制备过程易控制等优点。其具体步骤如下：
（1）将金属或非金属粉末加入溶解液中，使其溶解； （2）加入交联剂，促进凝胶的形成；
（3）将凝胶干燥，并进行热处理。
2. 溶剂挥发法
溶剂挥发法是将聚合物和填充物混合后，在溶剂中形成溶液，然后将溶剂挥发掉，留下固体的方法。该方法具有制备工艺简单、成本低等优点。其具体步骤如下：
（1）将聚合物和填充物混合；
（2）加入溶剂，在搅拌后形成均匀的混合液；
（3）将混合液倒入模具中，在室温下静置一段时间，让溶剂挥发掉。
3. 热压法
热压法是利用高温和高压来使填充物与基体结合在一起的方法。该方法具有制备出密实均匀、性能稳定的吸波材料的优点。其具体步骤如下：
（1）将金属或非金属粉末和聚合物混合；
（2）将混合物放入模具中，在高温高压下进行热压，使其结合在一起；
（3）进行后续的加工处理，如切割、抛光等。
4. 涂覆法
涂覆法是将吸波材料涂覆在基体上的方法，常用于制备电磁波屏蔽材料。该方法具有制备过程简单、易控制等优点。其具体步骤如下：
（1）将吸波材料和溶剂混合形成溶液； （2）将溶液涂覆在基体上，使其均匀分布；
尖劈吸波材料 2
尖批吸波材料
一、介绍
尖批吸波材料是一种新型的材料，具有优异的吸波性能和广泛的应用前景。本文将从定义、原理、分类、制备方法及应用等方面对尖批吸波材料进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、定义
尖批吸波材料是一种能够有效吸收电磁波的材料，可以降低电磁波的反射和散射，达到消除或减弱电磁波干扰的目的。尖批吸波材料常用于雷达、电子设备、航空航天等领域，具有重要的应用价值。
三、原理
尖批吸波材料的吸波效果主要依赖于两个原理：阻抗匹配原理和多次反射原理。
1. 阻抗匹配原理：尖批吸波材料的表面具有特殊的结构，可以使电磁波在传播过程中遇到材料表面时发生阻抗匹配。阻抗匹配能够减少电磁波发生反射的概率，从而实现吸波效果。
2. 多次反射原理：尖批吸波材料的表面结构能够使电磁波在材料中多次反射，增加电磁波的路径长度，从而使电磁波在材料中的吸收效果更好。多次反射原理是尖批吸波材料具有较高吸波性能的关键原因之一。
四、分类
尖批吸波材料可以根据不同的特性进行分类。常见的分类方法包括按照材料成分、制备方法、工作频段等进行分类。
1. 按照材料成分
– 金属基尖批吸波材料
– 复合介质尖批吸波材料
– 聚合物基尖批吸波材料
2. 按照制备方法
– 化学法制备的尖批吸波材料 – 物理法制备的尖批吸波材料
– 生物法制备的尖批吸波材料
3. 按照工作频段
– 低频尖批吸波材料
– 中频尖批吸波材料
– 高频尖批吸波材料
五、制备方法
尖批吸波材料的制备方法多种多样，根据不同的材料成分和要求，选择适合的制备方法十分重要。以下是常见的尖批吸波材料制备方法：
1. 化学法制备的尖批吸波材料
– 溶胶-凝胶法
– 水热法
– 气相沉积法
2. 物理法制备的尖批吸波材料
– 集束溅射法
– 磁控溅射法
– 磁控喷涂法
3. 生物法制备的尖批吸波材料
– 生物矿化法
– 生物酶法
– 生物合成法
六、应用
尖批吸波材料在许多领域都有着广泛的应用前景。以下是尖批吸波材料的一些应用领域：