[发明专利]一种螺旋结构亚毫米波吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种螺旋结构亚毫米波吸波材料及其制备方法，该吸波材料包含：螺旋混合物层。其中，螺旋混合物层包含：金属化螺旋藻颗粒、粘结剂、偶联剂和固化剂；金属化螺旋藻颗粒和粘结剂的质量比为1~3：97~99；金属化螺旋藻颗粒和偶联剂的质量比为1:0.01~0.02；粘结剂和固化剂的质量比为1:0.1~0.15。本发明的螺旋结构亚毫米波吸波材料及其制备方法，该吸波材料利用自然界生物螺旋藻，自然界的微生物为人类提供了丰富的构形资源，大大提高了制造效率，而且具有很好的吸波性能。

技术领域

本发明属于电磁功能材料构造技术领域，其涉及一种波吸波材料，具体涉及一种螺旋结构亚毫米波吸波材料及其制备方法。

背景技术

随着亚毫米波技术的快速发展，亚毫米波吸波材料无论是在军事上还是民用上都发挥着重要的作用，如高性能亚毫米波天线、亚毫米波隐身技术、大缩比测量中的吸波材料构造等，这些新的技术领域都对高性能亚毫米波吸波材料提出了急迫的需求。

自然界中的大多数材料在亚毫米波段的电磁响应均较弱，吸收性能差。为此，研究人员利用人工超结构进行亚毫米波吸波材料构造，并获得大批的研究成果，如中国发明专利“一种宽带高性能人工太赫兹吸波吸波材料及其设计方法”（公开号：CN104070731A）利用光刻胶SU-8和铬的方块阵列自下而上交替叠加组成金字塔状结构，在0.7THz到2.3THz的频段内实现了80%以上的吸收。中国发明专利“一种太赫兹频段可调多带吸波体”（公开号：CN102620824A）利用了至少4个呈矩阵排列的吸波体单元，能够有效提高吸收峰数量，并可实现对各个吸收峰的位置进行调控；中国发明专利“基于频率选择表面结构的多通带太赫兹带通滤波器”（公开号：CN104681899A）利用设置于衬底基片上下表面的两个频率选择表面层，实现了对太赫兹电磁波传输特性的调控。虽然利用人工超结构构造的亚毫米波吸波材料具有一定的效果，但依旧存在吸收频带窄、制备难度大等问题，特别是面对在曲面上应用时，无论是在设计上还是制作上都存在着不小的难题。

人工超结构构造的亚毫米波吸波材料的吸波性能与其单元结构密切相关，而在曲面上其设计需要共形设计，超结构不满足周期条件，因此无论是在建模仿真计算还是最终的制造方面都存在困难，共形设计一直是该领域的研究难点，如频选天线罩。

因此，需要探索新型亚毫米波吸波材料。螺旋结构为一种常见的手性材料，与电磁波相互作用时会产生电磁交叉极化，有望制备出性能优异的吸波材料。2009年国际顶级期刊Science上发表的“Gold Helix Photonic Metamaterial as Broadband CircularPolarizer”报道了利用微纳米金螺旋阵列进行红外波段圆偏拒器研究，通过理论计算与实验测试得出金螺旋阵列与红外电磁波在宽频带范围内具有作用效果；2011年国际著名期刊Journal of Optics上发表的“Broadband optical circular polarizers in theterahertz region using helical metamaterials”研究了螺旋结构阵列对太赫兹电磁波传输/反射特性的影响，从仿真结果可以看出，螺旋结构具备优异的太赫兹电磁响应特性，有效带宽可以达到几个太赫兹，超过了频选结构的作用带宽。

从以上可以看出，利用螺旋结构构造的亚毫米波吸波材料，有望解决常规吸波材料亚毫米波段吸收性能差，人工超结构材料吸收频带窄、曲面上设计制造困难等难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺旋结构亚毫米波吸波材料及其制备方法，该吸波材料解决了现有技术的吸波材料吸收性能差，吸收频带窄等问题，具有很好的吸波性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种螺旋结构亚毫米波吸波材料，该吸波材料包含：螺旋混合物层。