[发明专利]一种频带可调的柔性多层吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种频带可调的柔性多层吸波材料及其制备方法。所述柔性多层吸波材料为下述1)或2)：1)由吸波织物层与频率选择织物层或与电磁波反射织物层按照任意顺序叠放构成的双层吸波材料；2)由频率选择织物层、吸波织物层和电磁波反射织物层按照任意顺序叠放构成的多层吸波材料，频率选择织物层由频率选择织物制成，频率选择织物为具有可设计谐振频点的织物；吸波织物层由吸波织物制成，吸波织物为含有吸波剂的织物。本发明通过仿真模拟，高效设计出不同频段所需的FSF单元周期排列及尺寸，并将具有滤波作用的FSF与吸波织物、电磁波反射织物以不同叠放顺序、层组合进行叠层，可调控层复合材料在不同工作频带内实现宽频高强吸收，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及一种频带可调的柔性多层吸波材料及其制备方法，属于微波吸收材料技术领域。

背景技术

吸波材料需满足两个条件，一是材料与自由空间的阻抗尽可能相当，二是具有高的电磁波损耗能力，以最大程度将电磁波能量转换为热能或其他形式能，而不会像电磁屏蔽材料产生二次污染。常用的吸波剂有羰基铁、铁氧体等。比如，羰基铁是一种高磁导率的依靠磁滞损耗、涡流损耗衰减电磁波的吸波材料，但是为了达到吸收效果，常伴随厚重、机械性能差等问题。

不同设备的工作频段不同，为了保证设备的正常运行和设备周边环境的安全，需要一种工作频带可调的吸波材料及其制备方法。频率选择表面(FSS)是一种周期结构，对电磁波具有选择透过作用。借鉴频率选择表面FSS的制备方法，将导电单元周期性的阵列在非导电织物表面，或者在导电织物上周期性的阵列开孔，可以形成频率选择织物(FSF)，实现对特定频段电磁波的透过，而截止其他频段电磁波。这样的织物既可以满足透气性的要求，又可以解决防护需求。

单一吸波材料往往存在阻抗匹配差、吸收性能有限、吸波频带窄的缺点。多层复合吸波材料是实现高强、宽频吸收的重要手段，专利申请(CN 106469858A)公开了一种吸波体结构，其以金属板、蜂窝层、电阻片多层叠加，获得了宽频带、强吸收的吸波材料，但是金属板重量大，且复合材料总厚度超过20cm，专利申请(CN10983029A)公开了一种吸波复合材料及其制备方法，具体为阻抗匹配层/三维石墨烯层/低频电磁损耗层的制备方法，在低频具有较宽的吸波频带；专利申请(CN 108092006 A)公开了层状宽带雷达吸波片及其制备方法，以及专利申请(CN 105744816 B)公开了电磁波屏蔽复合膜，上述两个专利申请中公开了多层吸波薄膜的制备方法，以上专利中的层复合材料均能改善电磁波的吸收性，但是不能在某一特定频带内实现对电磁波的选择透过，且不具备织物特有的柔软性、透气性。

目前缺少可以高效地调控吸波材料的吸波频带，并满足吸波材料兼具柔软、透气特性需求的多层复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种频带可调的柔性多层吸波材料，由频率选择织物(FSF)、吸波织物及电磁波反射织物构成，可通过不同功能层的叠层，降低复合吸波材料的重量，扩宽有效吸波频带，增加吸波强度，赋予多层复合吸波材料柔软、宽频、高吸波特性，特别地，可通过FSF实现吸波材料工作频带可调。

本发明所提供的频带可调的柔性多层吸波材料，为下述1)或2)：

1)由吸波织物层与频率选择织物层或与电磁波反射织物层按照任意顺序叠放构成的双层吸波材料

2)由频率选择织物层、吸波织物层和电磁波反射织物层按照任意顺序叠放构成的多层吸波材料；

所述频率选择织物层由频率选择织物制成，所述频率选择织物为具有可设计谐振频点的织物；

所述吸波织物层由吸波织物制成，所述吸波织物为含有吸波剂的织物；

所述电磁波反射织物由电磁波反射织物制成，所述电磁波反射织物为具有金属导电特征的织物。

上述的柔性多层吸波材料中，所述可设计谐振频点指的是通过电磁仿真模拟计算，获得的特定周期结构实现的谐振频点；