[发明专利]一种柔性太赫兹吸波材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性太赫兹吸波材料的制备方法，其包含：步骤1，以低熔点的锡粉或锡合金粉、橡胶微粒为原料，制备不同添加比例的橡胶‑锡粉混合物线材，其中锡粉和橡胶的添加比例根据导电特性曲线插值来完成；步骤2，分别以纯橡胶线材、步骤1制备的橡胶‑锡粉混合物线材为原料，采用三维成型机制备双层柔性薄膜；步骤3，采用激光雕刻机在柔性薄膜中雕刻出具有图案的结构，制备出柔性太赫兹吸波材料；其中，对于材料的设计采用仿真与理论计算来完成。本发明制备的材料具有柔性好、质量轻、吸收频率方便设计和易装配等特点，可应用于大目标的缩比电磁散射测试中，而且有很好的抗氧化、耐腐蚀等优点，是一种具有较佳应用前景的复杂电磁材料。

技术领域

本发明涉及一种柔性太赫兹吸波材料的设计与制造，所制备的产品针对太赫兹微波器件、大缩比目标太赫兹波段测量中等，能够实现微波器件避免太赫兹波段下的电磁干扰、太赫兹波段缩比测试条件下的目标对于电磁波的反射和透射特性，适合各种军民种目标。

背景技术

太赫兹（THz）是对频率位于微波和红外光谱区域之间的一种电磁波。随着光电子技术和低尺度半导体技术的发展，各国及其研究所纷纷对太赫兹电磁波进行了广泛而深入的研究。太赫兹电磁波在疾病检测、环境保护、缉毒反恐、安检国防、太空探测和星际通信等领域具有良好的发展前景。在开展太赫兹波应用研究的同时，太赫兹吸波材料的研制也应运而生。太赫兹吸波材料是将入射到其表面的电磁波绝大部分能量吸收转化，而反射很少的材料。根据材料的不同损耗机制，被吸收的电磁波将转化为热能或其他形式的能量，实现能量损耗的功能。

目前针对太赫兹波段吸波材料主要包括两大类：常规的微粒与粘结剂构成的混合物和基于微纳结构的超材料。其中混合物类的太赫兹吸波材料可以采用热塑性聚氨酯、环氧树脂、橡胶等作为粘合剂，碳纤维、炭黑、聚苯胺、玻璃微珠和铝粉等多种材料为吸收剂，再此基础上制备出多层结构的复合涂层，这种制备方式通常包括简单的喷涂、旋涂、模压等，制备工艺需严格控制，同时对应的吸波频带较窄。对于超材料类型，其吸波特性并非取决于它的结构成分的基本物理性质，而是取决于包含在结构里面的特殊格局的形状和分布。要求其内部尺寸必须小于电磁波的波长，太赫兹波段的电磁波波长通常为微米量级，所以太赫兹波段的超材料的制备必须依赖于微纳米加工技术，参数需要严格控制，制备满足反射率要求的吸波材料困难。