[发明专利]一种耐高温超宽带吸波结构一体化材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温超宽带吸波结构一体化材料，解决了传统吸波材料吸波频带宽与厚度薄无法兼容，且不耐高温的问题。所述一体化材料的制备方法为将碳纳米管浆料刮涂在聚酰亚胺薄膜上，形成具有一定阻抗的碳纳米管导电涂膜；将碳纳米管导电涂膜刻蚀出特定图案，形成具有一定阻抗的超表面；将石墨烯与聚酰胺酸树脂复合，形成具有不同石墨烯浓度的石墨烯薄膜；将金属微粉与环氧树脂复合，形成电磁薄膜；将玻璃钢、超表面、石墨烯薄膜、电磁薄膜与气凝胶多层复合并一体化成型，形成耐高温超宽带吸波结构一体化材料。复合材料在1‑2GHz的平均反射率≤‑5dB，在2‑8GHz平均反射率≤‑10dB。

技术领域

本发明涉及一种耐高温超宽带吸波结构一体化材料技术领域，尤其涉及一种基于超表面与石墨烯薄膜、电磁膜复合的耐高温超宽带吸波结构一体化材料及其制备方法。

背景技术

随着微波技术的发展，系统对微波吸收材料的耐高温性能与宽频吸波性能要求越来越高。传统磁性材料存在耐温性能差，吸收频带窄，质量大的缺点。将炭黑与聚甲基丙烯甲酰胺或玻璃钢复合，只有较大的厚度才能形成宽频吸波性能，难以满足实际需求。将玻璃钢、超表面、石墨烯薄膜、电磁膜与气凝胶复合，可以同时实现耐高温性能和超宽带吸波性能，具有重要的意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是以往传统磁性涂层材料吸收频带窄、耐温性能差以及传统复合吸波材料厚度大的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明在第一方面提供了一种耐高温超宽带吸波结构一体化材料，所述一体化材料包括如下各层或者由如下各层构成：玻璃钢层，超表面层，至少一层石墨烯薄膜层，至少一层气凝胶层和电磁膜层构成，其中，所述超表面层位于所述玻璃钢层和所述电磁膜层之间，所述至少一层石墨烯薄膜层和所述至少一层气凝胶层位于所述超表面层和所述电磁膜层之间。

本发明在第二方面提供了一种本发明第一方面所述的耐高温超宽带吸波结构一体化材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)超表面的制备

将碳纳米管浆料刮涂于聚酰亚胺薄膜上，烘烤，得到碳纳米管涂膜；将所述碳纳米管涂膜利用真空吸附在刻蚀工作台上，向激光刻蚀仪中导入超表面结构模型，刻蚀，得到阻抗超表面；

(2)石墨烯薄膜的制备

将石墨烯与聚酰胺酸树脂混合并进行搅拌，然后进行高温固化反应，形成石墨烯薄膜；

(3)电磁膜的制备

对金属微粉浆料进行刮涂，形成半固化金属微粉磁性介质薄膜；将半固化金属微粉磁性介质薄膜依次铺贴，形成电磁膜；

(4)多层材料复合

将玻璃钢、超表面、石墨烯薄膜、电磁膜与气凝胶依次铺贴，粘接完成后，进行固化反应，得到所述耐高温超宽带吸波结构一体化材料。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明将玻璃钢、超表面、石墨烯薄膜、电磁膜与气凝胶复合，制备得到的耐高温超宽带吸波结构一体化材料在1-2GHz平均反射率≤-5dB，在2-8GHz平均反射率≤-10dB，吸收带宽达7GHz；所述一体化材料具有厚度薄、吸收频带宽、耐高温、偏振不敏感的优异特点，可以同时实现耐高温性能和超宽带吸波性能。

附图说明

图1是本发明耐高温超宽带吸波结构一体化材料的结构示意图；

图2是本发明耐高温超宽带吸波结构一体化材料超表面的周期结构单元及周期形式示意图；