[发明专利]电磁波吸收材料

说明书

本发明涉及一种电磁毫米波吸收材料，其优选具有大于1Ωcm的体积电阻率，含有长径比(长度:直径)为至少5的第一导电材料的固体颗粒，长径比(长度:直径)小于5的第二导电材料的颗粒和不导电聚合物，其中吸收材料能够吸收在60GHz或更高的频率区域中的电磁波。本发明还涉及其用途和吸收的方法，以及包含所述吸收材料的传感器装置。

本发明涉及一种电磁毫米波吸收材料，其优选具有大于1Ωcm的体积电阻率，含有长径比(长度:直径)为至少5的第一导电材料的固体颗粒，长径比(长度:直径)小于5的第二导电材料的颗粒和不导电聚合物，其中吸收材料能够吸收在60GHz或更高的频率区域中的电磁波。本发明还涉及其用途和吸收的方法，以及包含所述吸收材料的传感器装置。

当前的工程塑料不能用于吸收60-90GHz频率范围内的电磁辐射的应用。当前的材料对于这一类型的辐射是透明的或者反射大量辐射。吸收材料的目的是通过吸收不需要的电磁辐射降低对传感器的电磁干扰。目前的解决方案可用作半成品，需要从中切割出合适尺寸的样品。这是一个不理想的工艺，因为它产生了非常多的废料，而且样品的几何形状局限于2维半成品。可注射成型的解决方案更为理想。

JP 2017/118073 A2记载了一种电磁波吸收材料，其能够吸收20GHz或更高的频率区域内的电磁波。电磁波吸收材料含有绝缘材料和导电材料，体积电阻率为10^-2Ω·cm或更高且小于9×10⁵Ω·cm。电磁波吸收材料作为含有碳纳米管的膜提供。然而，由于毒性原因，纳米管难以处理。此外，碳纳米管价格昂贵。WO 2012/153063 A1中也记载了碳纳米管。

US 4 606 848 A中也记载了一种涂料形式的膜状组合物，其在较低GHz频率范围内不适合自动驾驶，其中记载了一种用于吸收和散射入射的微波辐射的雷达衰减涂料组合物，其含有粘合剂组合物与多个均匀分散在其中的由导电纤维制成的偶极子片段。

WO 2010/109174 A1也记载了一种作为干燥涂层的膜状组合物，其由包含碳填料的电磁辐射吸收组合物得到，所述碳填料包含在不导电粘合剂中的细长碳组元(elongatecarbon element)，其平均最长尺寸为20至1000微米，厚度为1至15微米，总碳填料含量为1至20体积％，以干燥体积计。

WO 2017/110096 A1也记载了一种电磁波吸收体，其具有多个电磁波吸收层，每一层包含碳纳米结构和绝缘材料。

F.Quin et al.,Journal of Applied Physics 111,061301(2012)提供了填充有含碳颗粒的聚合物复合材料中的微波吸收的概述。

US 2011/168440 A1记载了一种电磁波吸收剂，其含有导电纤维片，所述导电纤维片通过用导电聚合物涂覆纤维片基材得到，并具有在特定范围内的表面电阻率。导电纤维片通过以下方法形成：用含有掺杂剂的氧化剂水溶液浸渍纤维片基材如非织造织物，然后将得到的纤维片基材与导电聚合物的气态单体接触，使单体在其上氧化聚合。

JP 2004/296758 A1记载了一种板状毫米波吸收体，其具有层压于反射层上的吸收层。吸收层的厚度为1.0mm至5.0mm，并含有1至30重量份的炭黑，相对于100重量份的树脂或橡胶计。

JP 2004/119450 A1记载了无线电波吸收层，其由含有碳短纤维和不导电短纤维以及树脂的复合材料制成，以及无线电波反射层，其设置在无线电波吸收层的后表面上，并在2至20GHz的频率范围内。

JP H11-87117 A记载了一种高频电磁波吸收体，其特征在于将厚度为3μm或更小的软磁性扁平粉末分散在绝缘基材中。

US 2003/0079893 A1记载了一种无线电波吸收器，其具有无线电波反射器，和至少两个设置在无线电波反射器的一个表面上的无线电波吸收层，至少两个无线电波吸收层由基材和与基材混合的导电氧化钛形成。无线电波吸收层具有不同的导电氧化钛掺合比，以使它们的无线电波吸收性能不同。