[发明专利]一种基于双层超材料的耐高温雷达吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于双层超材料的耐高温雷达吸波材料，所述耐高温雷达吸波材料由内到外依次包括内层介质层、内层电阻型高温超材料层、中间介质层材料层、外层电阻型高温超材料层和外层介质层，所述电阻型高温超材料层包括导电相物质和玻璃基材，所述内层介质层、中间介质层和外层介质层均为连续氧化物纤维增强氧化物复合材料，为满足电阻型高温超材料电性能设计要求，所述电阻型高温超材料中导电相物质和玻璃基材的质量比为30:70～70:30。该材料具有较强的可设计性，结构简单，采用本发明所述的双层超材料技术可以实现宽频吸波性能。

技术领域

本发明主要涉及耐高温隐身材料领域，具体涉及一种基于超材料的耐高温雷达吸波材料及其制备方法。

背景技术

雷达吸波材料根据服役温区可以划分为常温(使用温度低于200℃)和高温两大类。相比而言，目前常温雷达吸波材料的研究比较成熟，而对高温雷达吸波材料的研究还处于积极探索中。

目前已经公开报道了几种耐高温吸波材料的结构及其制备方法。ZL201110052115.1号中国专利公开了一种三层结构的碳化硅复合材料吸波陶瓷及其制备方法，该报道的碳化硅复合材料吸波陶瓷由匹配层、损耗层和反射层组成，根据设计要求各功能层需具备不同的介电性能，制备的碳化硅复合材料吸波陶瓷在8GHz～18GHz频段内的反射率可小于-9dB。ZL201110053460.7号中国专利公开了一种四层结构的碳化硅复合材料吸波陶瓷及其制备方法，该报道的碳化硅复合材料吸波陶瓷由匹配层、损耗层、介质层和反射层组成，根据设计要求各功能层需具备不同的介电性能，制备的碳化硅复合材料吸波陶瓷室温8GHz～18GHz频段内的反射率可小于-8dB，700℃高温条件下，其反射率低于-8dB的带宽仍接近10GHz。但是以上公开的高温吸波陶瓷需制备出不同电阻率的碳化硅纤维，实现有一定难度，且成本较高；并且以上报道的吸波陶瓷均为多层结构，工艺较为复杂，工艺要求较高。针对以上专利存在的问题，ZL201410128311.6号中国专利公开了一种单层结构碳化硅复合材料的吸波陶瓷及其制备方法，其结构简单，厚度较薄，但介电常数的可调控性不强，仅能实现特定波段的吸波功能，可设计空间较小。

超材料是具有特殊电磁特性的人工周期结构，通过超材料周期结构参数与电性能参数的控制可使其具有较宽广的电磁参数调控范围，将其应用在吸波材料中，更易实现阻抗匹配，同时利用其产生的电磁场多共振效应，可以突破传统吸波材料对电磁参数频散特性的限制，更易实现宽频吸波。

申请号为201610332583.7号中国专利公开了一种夹层结构的耐高温吸波材料，其采用了单层耐高温电阻型超材料结构方案，其吸波性能可以覆盖6～18GHz，相对传统高温吸波材料技术方案可以起到一定拓展吸波带宽的作用，但单层电阻型超材料对吸波性能的改善作用有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于双层超材料的耐高温雷达吸波材料及其制备方法。针对目前研制的耐高温吸波材料结构复杂、吸波频段窄、可设计性不强、实现困难等问题，提出了一种基于双层超材料的耐高温雷达吸波材料结构及其制备方法，旨在设计并制备出一种可设计性强、宽频吸波、结构简单并易于实现的耐高温雷达吸波材料。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于双层超材料的耐高温雷达吸波材料，所述耐高温雷达吸波材料由内到外依次包括内层介质层、内层电阻型高温超材料层、中间介质层材料层、外层电阻型高温超材料层和外层介质层，所述电阻型高温超材料层包括导电相物质和玻璃基材，所述内层介质层、中间介质层和外层介质层均为连续氧化物纤维增强氧化物复合材料，为满足电阻型高温超材料电性能设计要求，所述电阻型高温超材料中导电相物质和玻璃基材的质量比为30:70～70:30。

进一步的，所述导电相物质为二氧化钌、钌酸铋或者钌酸铅中的一种。