[发明专利]一种吸波材料

说明书

本发明涉及一种吸波材料，包括至少一个材料片层，每个所述材料片层包括三层基板，所述基板由上而下分别为第一基板、第二基板和第三基板，每层基板包括至少一个基板单元，每个基板单元的上表面附着有金属微结构；在所述第一基板的基板单元的上表面附着的金属微结构为大小相同的至少一个空心环形结构；在所述第二基板的基板单元的上表面附着的金属微结构为至少两个共中心点且大小不同的空心环或者带开口的空心环；在所述第三基板的基板单元的上表面附着的金属微结构与所述第二基板的基板单元上附着的金属微结构互补。具有上述结构的吸波材料具有较好的吸波性能。

技术领域

本发明涉及一种新型人工电磁材料，更具体地说，涉及一种在具有较好吸波性能的吸波材料。

背景技术

随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。

吸波材料是指能够有效吸收入射到它表面的电磁波能量的一类材料，它通过材料的各种不同的损耗机制将入射电磁波转化成热能或者是其它能量形式而达到吸波的目的。吸波材料有结构型和涂覆型，前者主要是尖劈形、泡沫形、平板形等，后者由粘结剂、吸收剂复合而成。

人工电磁材料，是一种能够对电磁波产生响应的新型人工合成材料，由基板和附着在基板上的人造微结构组成。由于人造微结构通常是由导电材料排布成的具有一定几何图案的结构，因此能够对电磁波产生响应，从而使超材料整体体现出不同于基板的电磁特性，例如介电常数ε和磁导率μ不同，根据折射率公式可知，折射率n也不同。人工电磁材料成为吸波材料研究的新方向。通过设计特殊的人造微结构，可以得到能够宽频吸波的材料，而且改变人造微结构的尺寸和形状，就能改变其吸波频段。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，设计一种具有较好吸波性能的人工电磁材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种吸波材料，包括至少一个材料片层，每个所述材料片层包括三层基板，所述基板由上而下分别为第一基板、第二基板和第三基板，每层基板包括至少一个基板单元，每个基板单元的上表面附着有金属微结构；在所述第一基板的基板单元的上表面附着的金属微结构为大小相同的至少一个空心环形结构；在所述第二基板的基板单元的上表面附着的金属微结构为至少两个共中心点且大小不同的空心环或者带开口的空心环；在所述第三基板的基板单元的上表面附着的金属微结构与所述第二基板的基板单元上附着的金属微结构互补。

在本发明的优选实施方式中，所述第一基板的基板单元的上表面附着有多个空心环形结构，且多个空心环形结构相对于第一基板单元的中心点对称分布。

在本发明的优选实施方式中，所述第一基板的基板单元的上表面上附着有五个空心环形结构，其中一个空心环形结构的中心与基板单元的中心重合，其余四个空心环形结构均匀分布在位于中心的空心环形结构的四周。

在本发明的优选实施方式中，所述带开口的空心形环上设置的开口相对于空心环的中心点对称分布。

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构由导电材料制成；

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构由银或者铜制成。

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构由ITO（Indium Tin Oxide，铟锡氧化物）、石墨或者碳纳米管制成。

在本发明的优选实施方式中，所述基板为陶瓷材料、FR-4(玻璃纤维环氧树脂)、F4B（聚四氟乙烯玻璃布）、树脂基复合材料、铁电材料、铁氧材料、铁磁材料或者环氧玻璃布层压板。

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻附着于所述基板上。