[发明专利]一种基于3D打印的磁控可调谐吸波板的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于3D打印的磁控可调谐吸波板的制备方法，吸波材料领域，包括以下步骤：a.称取一定质量的磁性颗粒、热塑性粉末、补强颗粒、防老剂与导电粉末，并将它们在常温条件下共混搅拌5min，得到可用于制备吸波线材的混合粉末；b.将步骤a所得混合粉末加入由挤出机、水冷系统和牵引机组成的3D打印线材制备系统进行熔融共混，并经过水冷系统处理，从而得到磁性吸波线材；本发明基于3D打印的磁控可调谐吸波板具有吸收强度大，吸收频带宽，制作精度高，可调谐的优点。

技术领域

本发明属于吸波材料领域，特别涉及一种结构精度高、力学性能好、吸收强度大、吸收峰值及吸收带宽可调的一种基于3D打印的磁控可调谐吸波板的制备方法。

背景技术

随着信息技术的发展，电磁辐射和污染问题日益严重，其对人体健康和设备运行造成了严重的威胁和危害。电磁吸波材是一种能有效吸收电能波能量，并在材料内部将其快速转化为热能等其他形式能量耗散掉或使电磁波在材料内部发生干涉而消失的功能性材料。它们在民生及军事等领域发挥着重要的作用。但随着科技的进步，传统吸波材料吸收强度小，吸收频带固定，制作工艺粗糙，无法适用于精密器件的电磁防护的缺陷日益凸显。在结构精度、实时可控等方面存在巨大的局限性，无法满足日益智能化的民生和军事需求。

因此，借助优异的材料特性以及先进的制造技术，研制出一种吸收强度大，吸收频带宽，制作精度高，可调谐的电磁吸波材料。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于3D打印的磁控可调谐吸波板的制备方法，基于3D打印的磁控可调谐吸波板具有吸收强度大，吸收频带宽，制作精度高，可调谐的优点。

实现本发明目的技术解决方案为：一种基于3D打印的磁控可调谐吸波板的制备方法，包括以下步骤：

a.称取一定质量的磁性颗粒、热塑性粉末、补强颗粒、防老剂与导电粉末，并将它们在常温条件下共混搅拌5min，得到可用于制备吸波线材的混合粉末；

b.将步骤a所得混合粉末加入由挤出机、水冷系统和牵引机组成的3D打印线材制备系统进行熔融共混，并经过水冷系统处理，从而得到磁性吸波线材；

c.将步骤b中所得磁性吸波线材加入3D打印机中，设置相关打印参数，即可获得基于3D打印的磁性吸波板；

d.将步骤c中的磁性吸波板置于磁场环境下进行预结构处理，磁场环境温度控制在60-80℃，处理结束即可获得基于3D打印的磁控可调谐吸波板。

进一步的，所述步骤a中磁性颗粒为羰基铁粉、铁氧体、钕铁硼或纳米铁材料中一种或多种。

进一步的，所述磁性颗粒外形可为球状、片状、桑葚状或花瓣状结构。

进一步的，所述步骤a中热塑性粉末为聚乳酸粉末、聚己内酯粉末、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物粉末或乙烯-醋酸乙烯共聚物粉末中一种或多种。

进一步的，所述步骤a中导电粉末为碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯或石墨中一种或多种。

进一步的，所述混合粉末按照质量百分比包括如下组分：磁性颗粒35-50％，热塑性粉末40-55％，导电粉末4-8.3％，补强颗粒0.2-0.7％，防老剂0.5-1.0％。

进一步的，所述步骤b中熔融共混温度为80-180℃，时间为10-20min。

进一步的，所述步骤b中水冷处理的温度为5-10℃，时间为1-3min。

进一步的，所述步骤c中打印参数设置包括：底层打印速度30-50mm/s，填充打印速度50-60mm/s，填充率20-80％，打印头工作温度180-210℃，打印板工作温度20-35℃。

进一步的，步骤d中，磁感应强度为200-536mT，处理时间为5-10min。