本發明屬于電磁波吸收材料領域，具體涉及的是一種耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料。

背景技術：

電磁波吸收材料可以吸收并衰減入射的電磁波，減弱反射波的強度，為有效消除電磁波輻射和干擾問題、提高國防領域武器裝備的隱身能力提供了有效且相對容易的解決方案。

兩層結構電磁波吸收材料，可以合理設計每層材料的組成和厚度，一方面能與自由空間實現良好的阻抗匹配，減少表面的反射，使得不同頻率的電磁波盡可能多的進入材料內部；另一方面進入到材料內部的電磁波盡可能全部轉化為其他形式能量或者達到寬頻干涉，從而實現寬頻吸收。

經國內外公開文獻檢索，江蘇萬華拓谷新材料科技有限公司專利“CN201010148077.5薄膜結構X波段雷達吸波材料”所述雷達吸波材料具有六層吸波涂層和五層塑料薄膜，在8GHz～12GHz內反射率小于-8dB，帶寬僅為4GHz。電子科技大學專利“CN 201210184633.3多層電磁波吸波結構及制備方法”所述電磁波結構由泡沫層和方形電阻膜構成，在2.5GHz～8GHz具有較好的吸波性能。從現有技術調研可知，已有公開文獻中的電磁波吸收材料雖然具有優異的電磁性能，但其耐濕和耐氧化等性能并不能滿足某些特殊場合的使用要求。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料，使制備的電磁波吸收材料具有耐濕耐氧化、吸收頻帶寬、吸收能力大的特點，特別是在5GHz～15GHz具有較好的吸波性能，且原料易得、生產工藝簡單、成本低、適合規模化生產。

本發明解決技術問題采用的技術方案是：

一種耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料，該電磁波吸收材料具有兩層結構，典型結構如圖1所示，第一層包括耐濕耐氧化電磁波吸收劑和高分子聚合物，其質量配比為：耐濕耐氧化電磁波吸收劑84％～88％，聚合物12％～16％；電磁波吸收材料第二層包括耐濕耐氧化電磁波吸收劑和高分子聚合物，其質量配比為：耐濕耐氧化電磁波吸收劑64％～72％，聚合物28％～36％。所述耐濕耐氧化電磁波吸收劑，其化學成分及質量百分含量分別為：Cr，14％～20％；Mo，0.5％～1.5％；Mn，0.1％～2％；Fe，76.5％～85.4％。

所述的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料總厚度小于等于3.6mm，第一層材料的厚度為0.6mm～1.0mm，第二層材料的厚度為2.5mm～3.0mm。

所述耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料采用耐濕耐氧化電磁波吸收劑的粒度小于等于100微米，形貌可以是球形、片狀或者不規則形狀，典型掃描電鏡圖片見圖2。

所述的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料反射率小于-8dB的帶寬不小于6.0GHz。

所述的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料，采用的高分子聚合物是橡膠、樹脂和熱塑性彈性體中的一種。

本發明的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料，使用時第二層材料位于表面，第一層材料與金屬表面通過膠粘劑粘結或者直接粘結。

本發明具有以下有益效果：

1、耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料耐濕耐氧化性能好，吸收頻帶寬、吸收能力大，在5～15GHz范圍內具有優異的吸波性能。

2、耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料原料易得、生產工藝簡單、成本低、適合規模化生產。

附圖說明

圖1是耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料結構示意圖。

圖2是耐濕耐氧化低頻電磁波吸收劑典型的SEM圖。

圖3是實施例1制備耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料的反射率圖。

圖4是實施例2制備耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料的反射率圖。

圖5是實施例3制備耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料的反射率圖。

圖6是實施例4制備耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料的反射率圖。

具體實施方式

以下是本發明的具體實施案例，注意這些案例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

實施例1：

一種耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料，為兩層，其結構示意圖如圖1，所述吸波材料的組成和結構如下：

第一層材料，厚度0.6mm，耐濕耐氧化電磁波吸收劑質量分數84％，高分子聚合物質量分數16％。

第二層材料，厚度3.0mm，耐濕耐氧化電磁波吸收劑質量分數64％，高分子聚合物質量分數36％。

所述耐濕耐氧化電磁波吸收劑粒度小于100微米，其化學成分及質量百分含量為Cr，17％；Mo，1.25％；Mn，1％；Fe，80.75％。

高分子聚合物為聚氨酯橡膠。

按第一層材料配方稱量聚氨酯生膠和耐濕耐氧化電磁波吸收劑，并稱取聚氨酯橡膠質量分數3％的2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷作為硫化劑。在開放式煉膠機上將三者混煉均勻后制成混煉膠，然后調整輥距，將混煉膠拉片成0.62mm片材，并根據模具大小裁切成185mm×185mm×0.62mm薄片。按第二層材料配方稱量聚氨酯生膠和耐濕耐氧化電磁波吸收劑，并稱取聚氨酯橡膠質量分數3％的2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷作為硫化劑。在開放式煉膠機上將三者混煉均勻后制成混煉膠，然后調整輥距，將混煉膠拉片成3.02mm片材，并根據模具大小裁切成185mm×185mm×3.02mm薄片。將185mm×*185mm×0.62mm薄片和185mm×185mmmm×3.02mm薄片疊合，放入模具中在160℃、100噸壓力下硫化10分鐘即得到本發明的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料。

圖3是此條件下制備的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料在相對濕度95％、100℃氧化24h后的反射率圖。該材料在4.8GHz～11.8GHz范圍內反射率均小于-8dB，在5.5GHz～10.8GHz范圍內反射率均小于-10dB。

實施例2：

一種耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料，所述吸波材料的組成和結構如下：

第一層材料，厚度1.0mm，耐濕耐氧化電磁波吸收劑質量分數84％，高分子聚合物質量分數16％。

第二層材料，厚度2.5mm，耐濕耐氧化電磁波吸收劑質量分數72％，高分子聚合物質量分數28％。

所述耐濕耐氧化電磁波吸收劑粒度小于100微米，其化學成分及質量百分含量為Cr，18％；Mo，1％；Mn，1.25％；Fe，79.75％

高分子聚合物為三元乙丙橡膠。按第一層材料配方稱量三元乙丙橡膠生膠和耐濕耐氧化電磁波吸收劑，并稱取三元乙丙橡膠質量分數3％的2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷作為硫化劑。在開放式煉膠機上將三者混煉均勻后制成混煉膠，然后調整輥距，將混煉膠拉片成1.02mm片材，并根據模具大小裁切成185mm×185mm×1.02mm薄片。按第二層材料配方稱量三元乙丙橡膠生膠和耐濕耐氧化電磁波吸收劑，并稱取三元乙丙橡膠質量分數3％的2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷作為硫化劑。在開放式煉膠機上將三者混煉均勻后制成混煉膠，然后調整輥距，將混煉膠拉片成2.52mm片材，并根據模具大小裁切成185mm×185mm×2.52mm薄片。將185mm×185mm×1.02mm薄片和185mm×185mm×2.52mm薄片疊合，放入模具中在160℃、80噸壓力下硫化15分鐘即得到本發明的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料。

圖4是此條件下制備的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料在相對濕度95％、100℃氧化24h后的反射率圖。該材料在4.9GHz～11.7GHz范圍內反射率均小于-8dB，在5.5GHz～10.3GHz范圍內反射率均小于-10dB。

實施例3：

一種耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料，所述吸波材料的組成和結構如下：

第一層材料，厚度0.6mm，耐濕耐氧化電磁波吸收劑質量分數88％，高分子聚合物質量分數12％。

第二層材料，厚度2.5mm，耐濕耐氧化電磁波吸收劑質量分數64％，高分子聚合物質量分數36％。

所述耐濕耐氧化電磁波吸收劑粒度小于100微米，其化學成分及質量百分含量為Cr，20％；Mo，1.5％；Mn，2％；Fe，76.5％。

高分子聚合物為環氧樹脂。按第一層材料配方稱量環氧樹脂和耐濕耐氧化電磁波吸收劑，并稱取環氧樹脂質量分數30％的T31固化劑，在三輥研磨機上將三者混煉均勻后制成第一層膠粘劑。按第二層材料配方稱量環氧樹脂和耐濕耐氧化電磁波吸收劑，并稱取環氧樹脂質量分數30％的T31固化劑，在三輥研磨機上將三者混煉均勻后制成第二層膠粘劑。將第一層膠粘劑倒入已調整水平狀態的模具中，控制倒入量使其厚度為0.6mm；待第一層材料表干后再倒入第二層膠粘劑，控制倒入量使其厚度為2.5mm。靜止固化24h后，便可到本發明的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料。

圖5是此條件下制備的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料在相對濕度95％、100℃氧化24h后的反射率圖。該材料在6.3GHz～12.8GHz范圍內反射率均小于-8dB，在7.1GHz～11.9GHz范圍內反射率均小于-10dB。

實施例4：

一種耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料，所述吸波材料的組成和結構如下：

第一層材料，厚度0.8mm，耐濕耐氧化電磁波吸收劑質量分數88％，高分子聚合物質量分數12％。

第二層材料，厚度2.6mm，耐濕耐氧化電磁波吸收劑質量分數72％，高分子聚合物質量分數28％。

所述耐濕耐氧化電磁波吸收劑粒度小于100微米，其化學成分及質量百分含量為Cr，14％；Mo，0.5％；Mn，0.1％；Fe，85.4％。

高分子聚合物為熱塑性聚氨酯彈性體。按第一層材料配方稱量熱塑性聚氨酯彈性體和耐濕耐氧化電磁波吸收劑，在開放式煉塑機上將二者混煉均勻后制成混煉膠；然后調整輥距，將混煉膠拉片成0.82mm片材，并根據模具大小裁切成185mm×185mm×0.82mm薄片。按第二層材料配方稱量熱塑性聚氨酯彈性體和耐濕耐氧化電磁波吸收劑，在開放式煉膠機上將二者混煉均勻后制成混煉膠；然后調整輥距，將混煉膠拉片成2.62mm片材，并根據模具大小裁切成185mm×185mm×2.62mm薄片。將185mm×185mm×0.82mm薄片和185mm×185mm×2.62mm薄片疊合，放入模具中在180℃、100噸壓力下熟化20分鐘，冷卻到室溫即得到本發明的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料。

圖6是此條件下制備的耐濕耐氧化低頻電磁波吸收材料在相對濕度95％、100℃氧化24h后的反射率圖。該材料在5.4GH-～-11.8GHz范圍內反射率均小于-8dB，在5.9GHz～10.8GHz范圍內反射率均小于-10dB。