專利名稱：電磁波吸收復合材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁波吸收復合材料，特別是一種含浸金屬碳的電磁波吸收復合材料，屬于復合材料領域。
背景技術：
作為電磁波吸收材料，一般要求要達到高吸收、低反射效果強、吸收頻帶寬、密度輕以及在所使用的環境下，結構、成分和性能穩定等特點。磁滯損耗電磁波吸收材料，主要為鐵氧體、金屬微粉等，這些吸收劑具有較好的復磁導率，但往往復介電常數不理想，而且，金屬材料比重較大、易氧化、抗腐蝕能力差，在實際應用中往往受到限制。介電損耗電磁波吸收材料，主要為碳黑、導電高分子、多晶SiC等，其在電磁波范圍內有不同程度的電磁波介電損耗，但不具備磁滯損耗能力。
為了達到好的電磁波吸收效果，在電磁波頻率范圍內，如果材料同時具有復介電常數或者復磁導率，而且其虛部要求足夠大，這種材料就有可能在寬頻電磁波范圍內，通過介電損耗和磁滯損耗雙重方式吸收電磁波能量并將其轉化為熱能或者其他形式的能量，從而使通過材料的電磁波大大衰減。
經文獻檢索發現，中國專利申請號為02139117.3，名稱為“一種含碳包金屬、碳包金屬化合物電磁波吸收材料及應用”，該專利是關電磁波吸收材料的。其特點在于采用碳包金屬或者碳包金屬化合物與基質材料構成復合材料，其碳包金屬或者碳包金屬化合物的結構特點在于金屬或者金屬化合物顆粒被碳包裹。由于碳包金屬或者碳包金屬化合物的主要制備方法為交流電弧法和直流電弧法，制備過程復雜，成本高昂，在實際應用中有一定的限制。
發明內容
本發明針對背景技術中的缺陷和電磁波吸收材料的需要，提供一種低成本、高效電磁波吸收復合材料，該材料由浸金屬碳與基體材料復合而成，在電磁波寬頻范圍內具有良好的復介電常數和復磁導率，使其具備電磁波吸收能力高、吸波頻段寬、密度低、穩定好等特點。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明復合材料由浸金屬碳微粉分散到基體材料中形成，浸金屬碳微粉的尺寸大小為10-50um，浸金屬碳微粉所占重量百分比為5-90％，余量為基體材料。
所述的浸金屬碳微粉結構中，碳為連續基體相，金屬相分散分布于碳的孔隙內部和碳的表面。所述的浸金屬碳微粉通過浸金屬碳粉碎過篩得到，浸金屬碳微粉中金屬的重量百分含量為5-65％。所述的浸金屬碳中的碳可選用石墨、木炭以及植物秸稈碳、稻殼碳、焦炭等。所述的浸金屬碳中的金屬可選用過渡金屬，如Fe，Co，Ni等。所述的基體材料可選為有機材料，尤指橡膠、不飽和樹脂、瀝青、石蠟等。
本發明具有實質性特點和顯著進步，本發明電磁波吸收復合材料成本低廉、工藝簡單，具有密度低、重量輕、超寬頻范圍內吸收效果高的特點，本發明電磁波吸收復合材料可以應用于抗電磁干擾、電磁污染、通信和信息安全技術領域中的寬頻電磁波吸收領域，在電子、電氣、通信、國防等領域有著良好的應用前景，如可應用于各類電子和電氣產品，如電視、音響、VCD級、電腦、游戲機、微波爐、移動電話中，可以使電磁波泄漏降到國家衛生安全限值，確保人體健康，同時還可以有效地防止電磁波干擾而產生的電子和電力設備的誤動作；將其應用于高功率雷達、微波醫療器械、微波粉碎機，能保護操作人員免受電磁輻射的危害；同時，本發明制備的電磁波吸收復合材料可用于消除城市內高大的建筑反射電磁波造成的通信和導航系統的電磁干擾重影。
具體實施例方式
結合本發明的內容提供以下三個實施例實施例一將浸Ni稻殼碳微粉分散到不飽和樹脂中制成電磁波吸收復合材料，其中微粉尺寸10um，微粉在復合材料中重量百分比為5％，余量是不飽和樹脂。微粉中Ni重量百分含量為5％。當復合材料厚度為1.5mm時，平板反射率在5×108-109HZ頻率范圍內減小15dB以上。
實施例二將浸Fe木炭微粉分散到橡膠中制成電磁波吸收復合材料，其中微粉尺寸50um，微粉在復合材料中重量百分比為90％，余量是橡膠。微粉中Ni重量百分含量為65％。當復合材料厚度為1.5mm時，平板反射率在4×109-1010HZ頻率范圍內減小12dB以上。
實施例三將浸Co石墨微粉分散到瀝青中制成電磁波吸收復合材料，其中微粉尺寸30um，微粉在復合材料中重量百分比為50％，余量是瀝青，微粉中Ni重量百分含量為35％。當復合材料厚度為1.5mm時，平板反射率在8-18GHZ頻率范圍內減小8-15dB以上。
權利要求
1.一種電磁波吸收復合材料，其特征在于，由浸金屬碳微粉分散到基體材料中形成，浸金屬碳微粉的尺寸大小為10-50um，浸金屬碳微粉所占重量百分比為5-90％，余量為基體材料。
2.根據權利要求1所述的電磁波吸收復合材料，其特征是，所述浸金屬碳微粉通過浸金屬碳粉碎過篩得到，浸金屬碳微粉中金屬的重量百分含量為5-65％。
3.根據權利要求1或2所述的電磁波吸收復合材料，其特征是，所述浸金屬碳微粉的結構中的碳為連續基體相，金屬相分散分布于碳的孔隙內部和碳的表面。
4.根據權利要求1或2所述的電磁波吸收復合材料，其特征是，所述浸金屬碳中的金屬為過渡金屬，如Fe，Co，Ni。
5.根據權利要求1或2所述的電磁波吸收復合材料，其特征是，所述浸金屬碳中的碳選用石墨、木炭、植物秸稈碳、稻殼碳、焦炭中的一種。
6.根據權利要求1所述的電磁波吸收復合材料，其特征是，所述的基體材料為有機材料，尤指橡膠、不飽和樹脂、瀝青、石蠟。
全文摘要
本發明涉及一種電磁波吸收復合材料，屬于復合材料領域。該電磁波吸收復合材料由浸金屬碳微粉分散到基體材料中形成，其特征在于，浸金屬碳微粉的尺寸大小為10－50um，浸金屬碳微粉所占重量百分比為5－90％，余量為基體材料。該材料具有成本低廉、工藝簡單，密度低、超寬頻范圍內吸收效果高的特點，在抗電磁干擾、電磁污染、通信和信息安全技術領域中的寬頻電磁波吸收等領域應用廣泛。
文檔編號C08K3/00GK1488603SQ03150489
公開日2004年4月14日 申請日期2003年8月21日 優先權日2003年8月21日
發明者范同祥, 張荻, 劉慶雷 申請人:上海交通大學