[发明专利]—种以水为损耗介质的可透光的结构型宽带吸波材料

说明书

本发明公开了一种以水为损耗介质的可透光的结构型宽带吸波材料，属于吸波材料技术领域，包括损耗介质装载装置和底层背板，所述损耗介质装载装置和底层背板构成封闭结构，所述损耗介质装载装置内填充有损耗介质；所述损耗介质装载装置由透明材料制成，所述损耗介质为去离子水，所述底层背板为ITO导电薄膜背板，所述损耗介质装载装置的底部还设有用于注入和排出去离子水的两个通孔。本发明以去离子水为损耗介质，在不增加厚度的同时，显著拓展吸波带宽，本发明选用的构成材料在可见光频段具有高透光率特性，使得所构成的吸波材料具有高透光率特性。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种以水为损耗介质的可透光的结构型宽带吸波材料。

背景技术

在新世纪信息化战争中，隐身技术对于武器装备的生存能力和作战效能影响意义深远。针对目前快速发展的高精度、多波段和多基雷达探测系统，在武器装备上采用吸波材料能够有效地降低雷达探测精度，从而提高武器装备的生存能力和突防能力。与此同时，随着现代电子信息技术的快速发展，与之相伴的电磁辐射几乎无处不在，电磁“污染”问题诸如电磁干扰和电磁兼容等已经严重影响人体健康。利用电磁吸波材料的屏蔽作用可以有效降低电磁“污染”对人类健康的潜在威胁，因此，探索高性能电磁吸波材料一直是新型电子功能材料与器件领域研究的热点。

目前，电磁吸波材料依其成型工艺和承载能力可以分为涂层型和结构型吸波材料两大类，涂层型一般由粘接剂、吸附剂复合而成，吸波能力主要与吸收剂种类有关，涂层型吸波材料因其工艺简单，使用方便，容易调节而受到重视，但是涂层型吸波材料只能吸收某一特定频段的电磁波。

结构型吸波材料具有承载和减小电磁波反射双重功能，其由于具有较宽的工作带宽、高效的吸波效率、易于制备以及成本低廉的特点，一直受到研究者们的广泛关注，例如，Salisbury吸波屏、Jaumann吸波屏和电路模拟吸波体，已被广泛应用于隐身材料设计中。结构型吸波材料充分利用了具有欧姆损耗的媒质层与金属背板之间产生的谐振响应，可以获得较为理想的宽带吸波性能。然而，武器装备隐身的某些实际需求对一些新型吸波材料提出了更为迫切的要求。例如，在武器装备的一些特殊部件，如可视窗、信号灯处，不仅有雷达隐身的需求，同时还需要保持较好的透光性。

目前，实现光学透明的吸波材料主要是采用周期结构的透明导电薄膜(如ITO、石墨烯等)代替传统的金属材料实现，现有技术(周必成,等.光学透明和双波段吸波超材料的设计与性能[J].微波学报,2016,32(3):46-50)公开了一种光学透明和双波段吸波超材料，该吸波体基本单元由ITO十字微结构加补丁结构、玻璃及ITO膜组成，其ITO微结构在上层，中间为玻璃，下层为ITO膜，该材料在8.5-11GHz和14.5-16.5GHz频率范围内反射率小于-10db。但在实际应用中，大面积制备该类周期结构的透明导电薄膜的工艺难度和成本仍然较大。因此，本发明采用透明的水溶液作为损耗介质，透明导电薄膜仅仅用作反射背板，提供一种在可见光频段具有高透光性同时在微波频段具有宽带宽角度吸波性能的电磁吸波材料，解决隐身技术或其他领域中吸波材料的使用对于可见光的遮挡问题。

发明内容

针对上述背景，本发明旨在提供在可见光频段具有高透光性同时在微波频段具有宽带宽角度吸波性能的电磁吸波材料，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种以水为损耗介质的可透光的结构型宽带吸波材料，所述结构型吸波材料包括损耗介质装载装置和底层背板，所述损耗介质装载装置和底层背板构成封闭结构，所述封闭结构内填充有损耗介质；所述损耗介质装载装置由透明材料制成，所述损耗介质为去离子水，所述底层背板为ITO导电薄膜背板，所述损耗介质装载装置的底部还设有用于注入和排出去离子水的两个通孔。

优选地，所述损耗介质装载装置的下表面开有内凹，所述内凹的顶部向上开有多个圆柱槽，所述圆柱槽周期阵列分布，去离子水充满所述内凹形成完整水溶液层，去离子水充满所述圆柱槽形成柱状周期阵列结构层，上下两层水溶液层相连通，共同构成了该吸波材核心结构。