[发明专利]一种相变可控复合材料吸波体及其制备和性能调控方法

权利要求书

1.一种相变可控复合材料吸波体，其特征在于，包括高性能树脂制备的壳体，壳体内填充有由溶剂液体、纳米吸波颗粒所制备的相变可控复合材料；

溶剂液体由不同相变温度的相变石蜡和表面活性剂制备而成，每种相变石蜡与表面活性剂的质量比为10.000:（1.000-1.500）；

纳米吸波颗粒由石墨烯、铁氧体和无水乙醇制备而成，石墨烯、铁氧体和无水乙醇的质量比为1.000:（3.000-5.000）:500.000；

纳米吸波颗粒和溶剂液体的质量比为1.000:（9.000-4.182）；

分别称取相变温度不同的石蜡水浴加热至液态，加入表面活性剂并搅拌均匀，制成溶剂液体；称取纳米吸波颗粒溶于溶剂液体中，超声搅拌至混合均匀，制成相变可控复合材料；对相变可控复合材料空间结构和高性能树脂壳体结构进行设计，按照电磁调控需求对壳体内不同单元所填充的相变可控复合材料进行排布设计；将不同温度的相变可控复合材料填入高性能树脂壳体对应单元并封装，制得相变可控复合材料吸波体。

2.根据权利要求1所述的一种相变可控复合材料吸波体，其特征在于：所述的高性能树脂为聚碳酸酯。

3.根据权利要求1所述的一种相变可控复合材料吸波体，其特征在于：所述的壳体结构按照防护需求进行设计，通过增材制造技术成型。

4.根据权利要求1所述的一种相变可控复合材料吸波体，其特征在于：包括高性能树脂制备的壳体，壳体内填充有由溶剂液体、纳米吸波颗粒所制备的相变可控复合材料；

溶剂液体由不同相变温度的相变石蜡和表面活性剂制备而成，每种相变石蜡与表面活性剂的质量比为10.000:1.500；

纳米吸波颗粒是由石墨烯、铁氧体和无水乙醇制备而成，石墨烯、铁氧体和无水乙醇的质量比为1.000:3.000:500.000；

纳米吸波颗粒和溶剂液体的质量比为1.000:4.182。

5.一种根据权利要求1所述的相变可控复合材料吸波体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备相变可控复合材料；

2）测量相变可控复合材料的固、液相电磁参数和热学参数；

3）依据电磁参数和热学参数进行相变可控复合材料空间结构与高性能树脂壳体设计，并进行仿真分析；

4）通过增材制造技术制备高性能树脂壳体；

5）将熔融后的相变可控复合材料填装入高性能树脂壳体中，制备相变可控复合材料吸波体。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤1）具体为：分别称取相变温度为38℃、48℃、58℃的石蜡水浴加热至液态，加入表面活性剂并搅拌均匀，制成溶剂液体，其中每一种石蜡与表面活性剂的质量比为10.000:（1.000-1.500），表面活性剂采用司盘-80或吐温-20；待溶剂液体制备完成后，称取纳米吸波颗粒溶于溶剂液体中，超声搅拌至混合均匀，制成相变可控复合材料，其中纳米吸波颗粒与溶剂液体的质量比为1.000：（9.000-4.182）；纳米吸波颗粒是由石墨烯、铁氧体和无水乙醇制备而成,石墨烯、铁氧体和无水乙醇的质量比为1.000:（3.000-5.000）:500.000，无水乙醇起溶剂作用帮助分散混合，最终经过滤干燥去除。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤3）的具体为：依据阻抗匹配原理和相关实验参数对相变可控复合材料空间结构和高性能树脂壳体结构进行设计，采用步骤2）测得的各项电磁参数、热学参数进行初步结构设计，通过Ansys HFSS软件进行电磁仿真与尺寸优化，确定相变可控复合材料单元空间结构和与之对应的高性能树脂壳体结构；按照电磁调控需求对壳体内不同单元所填充的相变可控复合材料进行排布设计，分别模拟对应单元在固态、液态情况下吸波体的吸波性能，通过COMSOL Multiphysics软件对其进行热-电磁场耦合仿真。