[发明专利]一种0.6-18GHz频段的吸波粉/环氧抗电磁干扰涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工、材料技术领域，具体是一种0.6-18GHz频段的吸波粉/环氧抗电磁干扰涂层材料及其制备方法。      

背景技术

目前在电磁波污染防护方面，大多采用的是电磁波反射材料，这种方法虽然解决了对某种物体的防护作用，但势必又造成了电磁波的二次污染。

随着现代科学技术的发展和工业文明的不断进步，电子电器和通讯系统渗透到生产和生活的各个领域，电磁辐射成为了不断增强的物理因素，改变人类生存环境的物理性质，人类暴露于电磁辐射的强度、时间和复杂性与日俱增，随着电磁污染愈来愈多，愈来愈强，已逐渐成为全球范围内的第四大公害。电磁辐射所产生的环境污染会给人民的生活带来诸多危害，一方面它可能影响到精密仪器及电子设备的正常运行；另一方面长期的电磁辐射会引起人体出现病变，不利于健康，研究证明，微博电磁辐射可引起生物基体、中枢神经、心血管系统、眼晶状体、血液系统的疾患。

因此，如何有效地防护电磁辐射和干扰（EMI）的问题，减少电磁辐射的危害已经变得日益重要，已成为全球科技界的重要课题。

既往的研究表明，利用某些材料或结构对电磁波的反射和吸收作用可以对电磁辐射进行有效防护。比较常用的电磁辐射屏蔽材料通常是具有高导电性的金属、合金以及碳、石墨等物质，通过将这些材料制成板、网、织物以及涂料等形式来实现对建筑物、各种仪器设备的屏蔽防护。不容忽视的问题是，单纯采用高导电性金属作为屏蔽材料，其屏蔽作用主要是根据入射电磁波与介质材料阻抗不匹配而产生反射来实现的，但是其反射的电磁波并没有消失或产生强烈的衰减，因此往往会对屏蔽区域外的其他区域产生新的辐射危害，从而形成二次电磁污染。

吸波材料主要是由于某些材料具有较高的磁损耗正切值，依靠磁滞损耗、畴壁共振、后效损耗等磁极化机制衰减、吸收电磁波，如铁氧体、羰基铁粉等；或者利用一些材料具有较高的电损耗正切值，依靠介质的电子极化或界面极化衰减、吸收电磁波，如导电炭黑、石墨等。但由于吸波材料本身的特性使其易受频率的影响，只能对某一较窄的频段具有较好的屏蔽作用。

通常吸波材料按成型工艺和承载能力可分为结构型和涂层型。结构型吸波材料具有承载和减小电磁波反射双重功能，通常是将吸收剂分散在结构材料中；涂层型吸波材料通常是将吸收剂分散在高聚物的基质中制成吸波涂层，其工艺简单，使用方便，容易调节而受到重视。吸波材料主要有介电损耗型和磁损耗型。介电损耗型吸收剂如膨胀石墨、碳化硅、钛酸钡、导电聚合物等，具有较高的介电损耗正切值，其损耗机制是依靠介质的电子极化或界面极化衰减和吸收电磁波；磁损耗型吸收剂如铁氧体、羰基铁粉等，具有较高的磁损耗正切值，共损耗机制是依靠磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁极化机制衰减和吸收电磁波。

中国专利号:ZL200810011234，专利名称：一种泡沫铝合金基吸波材料的制备方法的发明专利中公开了泡沫铝合金基吸波材料的制备方法，它包括泡沫铝合金材料的表面预处理、吸波剂涂料的制备和泡沫铝合金材料的喷涂步骤，以经过脱脂处理和喷砂处理的泡沫铝合金材料为基体，在其表面屠夫单一吸波涂料或符合吸波涂料，制备成单一吸波剂泡沫铝合金基吸波材料或符合吸波剂泡沫铝合金基吸波材料。该方法获得的吸波材料在26.5~40.0GHz频段内测试电磁波反射率，低于-10dB的宽带最高位3.18GHz，吸波性能还是偏低。

中国申请号：CN201010561198.2，专利名称：符合涂层电磁屏蔽涂料及其制备的符合涂层电磁屏蔽材料的专利申请中公开了符合涂层电磁屏蔽涂料包含具有反射功能的导电层涂料和具有吸收功能的吸波涂料；反射层涂料组分包括：聚合物乳液、导电填料、偶联剂、消泡剂、湿润剂、成膜助剂、增稠剂和水；吸波层涂料组分包括：聚合物乳液、吸波填料、偶联剂、消泡剂、湿润剂、成膜助剂、增稠剂和水；该发明采用吸波层与反射层复合的方式制备出电磁辐射屏蔽材料，有效的减少电磁辐射因反射而造成的二次污染，但该方案没有揭示其对高频电磁波是否具有良好的吸波效果。