本實(shí)用新型屬于電磁屏蔽及吸收技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著生活水平的提高,各式各樣的電器出現(xiàn)在普通家庭中,如冰箱、洗衣機(jī)、手機(jī)、無(wú)線路由器等,隨之而來(lái)的除了生活上的便利外,還有就是電磁輻射困擾;即使少用或不用電器,我們所生活的空間仍然充斥著各種頻率的電磁輻射,這些電磁輻射來(lái)源于戶(hù)外的高壓送電線、變電站、變壓器、通信基站、通訊衛(wèi)星等。理論上,但凡有用到電的裝置、機(jī)器都會(huì)產(chǎn)生一定的電磁輻射,這些形形式式的電磁輻射就像空氣一般存在于我們身邊,不僅是對(duì)人體,還有對(duì)精密電子儀器都存在危害。據(jù)調(diào)查,手機(jī)電磁輻射會(huì)對(duì)將近百分之六十的近距離醫(yī)療器械產(chǎn)生影響,造成其誤動(dòng)作。因此廣播電視發(fā)射臺(tái)的電磁輻射防護(hù),微波暗室消除設(shè)備和通訊和導(dǎo)航系統(tǒng)的電磁干擾,安全信息保密,工業(yè)科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備等對(duì)電磁波吸收材料有強(qiáng)烈的需求。
作為解決方案,人們提出了許多電磁波遮蔽材料和電磁波吸收材料來(lái)屏蔽空間中的外來(lái)電磁輻射。目前所廣泛使用的電磁輻射屏蔽技術(shù)幾乎都是利用高導(dǎo)電性的金屬材料薄板對(duì)電磁輻射進(jìn)行反射,阻止其直接進(jìn)入屏蔽范圍內(nèi),但反射后的電磁輻射仍存在于空間當(dāng)中,顯然這并不是防護(hù)電磁輻射的根本性對(duì)策,很需要真正的電磁波吸收材料,國(guó)內(nèi)外常用的吸收材料是鐵氧體,但是隨著科技的革新性發(fā)展,如高速道路交通系統(tǒng)ITS等通信設(shè)備、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、各種媒體機(jī)器設(shè)備、電腦等的高速化,雷達(dá)SAR、電子自旋共振裝置ESR、高速公路違章車(chē)輛自動(dòng)控制系統(tǒng)ORBIS、固定衛(wèi)星通訊、汽車(chē)防沖突裝置ITS、汽車(chē)內(nèi)部的電磁波污染防護(hù)系統(tǒng)、車(chē)載雷達(dá)等對(duì)吸波材料的性能要求也日益提高,都要求能提供寬頻域的吸波技術(shù)。飛機(jī)和船舶的隱形技術(shù)以及偽像防止等反隱形技術(shù)、偵察探測(cè)、通信技術(shù)領(lǐng)域,數(shù)百M(fèi)Hz到上百GHz的寬頻高性能新型吸波材料的研究開(kāi)發(fā)成為關(guān)注的熱點(diǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)中的吸波劑主要包括鐵氧體吸波材料、碳纖維結(jié)構(gòu)吸波材料、納米吸波材料、多晶鐵纖維吸波材料和導(dǎo)電高聚物吸波材料等,但這些吸波材料的介電參數(shù)和磁導(dǎo)率很難在較寬的頻帶上實(shí)現(xiàn)無(wú)反射要求,存在著頻帶窄、只能實(shí)現(xiàn)20GHz以下頻段吸收、效率低、密度大等諸多缺點(diǎn),其應(yīng)用范圍受到一定限制,由其制得的吸波材料的吸波性能不佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于背景技術(shù)中所提及的問(wèn)題,本實(shí)用新型提出一種電磁輻射吸收結(jié)構(gòu),提供對(duì)空間電磁輻射進(jìn)行有效吸收的根本性解決方案,具有吸波頻域?qū)?、效率高、材質(zhì)輕薄、成本低廉、適合量化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),其具體技術(shù)內(nèi)容如下:
一種電磁輻射吸收結(jié)構(gòu),包括基體,該基體中具有多個(gè)微碳線圈,該微碳線圈占吸波材料總重的0.5%-10%,該微碳線圈具有一種或多種尺寸以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻域電磁波的吸收效果,該尺寸包括對(duì)微碳線圈的長(zhǎng)度、螺距、螺旋直徑、碳線直徑中一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的調(diào)整。
于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中,該微碳線圈具有在10微米至5毫米之間的多種長(zhǎng)度。
于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中,各微碳線圈的螺旋直徑與螺距之比在1:1-5之間,碳絲直徑與螺旋直徑在1:5-10之間。
于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中,該微碳線圈占吸波材料重量的1%-3%。
于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中,該微碳線圈上具有導(dǎo)電性鍍層。
于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中,該基體中具有若干輔劑,該些輔劑包括顆粒碳、棒狀碳、金屬粉末、金屬片、鐵氧體中的一種。
于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中,該金屬粉末添加前經(jīng)納米膠囊化處理使吸波材料整體不致于呈現(xiàn)金屬特征,減小金屬對(duì)電磁波的反射,提高阻抗匹配。
于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中,該基體具有金屬層。
一種電磁輻射吸收結(jié)構(gòu),包括基體,該基體包括至少一個(gè)主材層和至少一個(gè)輔材層;該主材層為上述方案中的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu),該輔材層內(nèi)具有包括顆粒碳、棒狀碳、金屬粉末、金屬片、鐵氧體中的一種輔劑;其中,該金屬粉末添加前經(jīng)納米膠囊化處理。
于本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中,該基體還包括金屬底層。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,其優(yōu)越性體現(xiàn)在:本實(shí)用新型的微碳線圈利用其三維螺旋結(jié)構(gòu)在電磁場(chǎng)中產(chǎn)生磁感電動(dòng)勢(shì),最終以熱能的形式將能量釋放以達(dá)至高效吸收電磁波的效果。這不同于現(xiàn)有的將電磁輻射反射回空間的方案,而是從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁輻射進(jìn)行吸收轉(zhuǎn)化,且最優(yōu)吸收效率達(dá)99%以上。同時(shí),微碳線圈的三維結(jié)構(gòu)對(duì)任意方向的電磁輻射都能實(shí)現(xiàn)高效吸收,且可以做到讓吸波材料兩面開(kāi)放,讓電磁輻射充分進(jìn)入,如若應(yīng)用于電器上,不僅幾乎屏蔽電器外部的所有電磁輻射,而且電器內(nèi)部產(chǎn)生的電磁輻射也能被吸收,能夠?yàn)槭覂?nèi)營(yíng)造更佳的低電磁輻射環(huán)境,甚至無(wú)電磁輻射環(huán)境。
本實(shí)用新型無(wú)論從技術(shù)性、實(shí)用性還是經(jīng)濟(jì)性上看,均是具備卓越性的產(chǎn)品,適合推廣使用。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)的微碳線圈等效電路示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)實(shí)施例五結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)的電磁波吸收率測(cè)試數(shù)據(jù)圖表一。
圖8為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)的電磁波吸收率測(cè)試數(shù)據(jù)圖表二。
圖9為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)的電磁波吸收率測(cè)試數(shù)據(jù)圖表三。
圖10為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)的電磁波吸收率測(cè)試數(shù)據(jù)圖表四。
圖11為本實(shí)用新型的電磁輻射吸收結(jié)構(gòu)的電磁波吸收率測(cè)試數(shù)據(jù)圖表五。
具體實(shí)施方式
如下結(jié)合附圖,對(duì)本申請(qǐng)方案作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例一:
參照附圖1,一種電磁輻射吸收結(jié)構(gòu),包括基體1,該基體1中具有多個(gè)微碳線圈2,該微碳線圈2占吸波材料總重的0.5%-10%,該微碳線圈2具有一種或多種尺寸以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻域電磁波的吸收效果,具體的,該微碳線圈2具有在10微米至5毫米之間的多種長(zhǎng)度,優(yōu)選實(shí)施范圍是0.5-3毫米;各微碳線圈2的螺旋直徑與螺距之比在1:1-5之間,碳絲直徑與螺旋直徑在1:5-10之間;特別地,本實(shí)施例中采用的較佳方案是:該微碳線圈2占吸波材料總重的1%-3%。
該微碳線圈2在電子顯微鏡下的形態(tài),可以看到該微碳線圈線是規(guī)則螺旋體,且具有明顯的螺距,這對(duì)吸波效果的實(shí)現(xiàn)與吸收頻域的調(diào)整有重要意義。
該微碳線圈2具有三維螺旋結(jié)構(gòu),且具有電阻R、電容C和電感L特性(等效電路參見(jiàn)附圖2),由法拉第電磁感應(yīng)定律可得知,處于變化磁場(chǎng)中導(dǎo)體線圈會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)電動(dòng)勢(shì),繼而產(chǎn)生電流,本實(shí)用新型正是巧妙地應(yīng)用了該物理現(xiàn)象,使微碳線圖2在電磁場(chǎng)中產(chǎn)生磁感電動(dòng)勢(shì),最終由自身電阻以熱能的形式將能量釋放,微碳線圈2由于其手性材料特征,其誘電率和透磁率大,比一般的誘電損耗和磁性損耗材料對(duì)電磁波的衰減效果更為明顯,入射直線偏波電磁波(具有水平、垂直分量)變成左右兩個(gè)園偏波(左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn)),并在微碳線圈2中產(chǎn)生反射/散亂損耗而使電磁波進(jìn)一步減衰,通過(guò)調(diào)節(jié)手型參數(shù)(線圈螺距P和線圈直徑DC之比以及線圈直徑和線絲直徑Df之比)可使材料無(wú)反射,這是從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁輻射進(jìn)行吸收轉(zhuǎn)化,且最優(yōu)吸收效率達(dá)99%以上,這和鐵氧體的電磁屏蔽原理有著本質(zhì)的不同。
同時(shí),吸波材料的兩面均可讓電磁輻射進(jìn)入,如若應(yīng)用于電器上,不僅幾乎屏蔽電器外部的所有電磁輻射,而且電器內(nèi)部產(chǎn)生的電磁輻射也能被吸收,能夠?yàn)槭覂?nèi)營(yíng)造更佳的低電磁輻射環(huán)境,甚至無(wú)電磁輻射環(huán)境。
根據(jù)反射系數(shù)計(jì)算公式
其中,R為反射系數(shù),Zin為界面處波阻抗,Z0為空氣阻抗,μ為磁導(dǎo)率,ε為介電常數(shù);當(dāng)Zin=Z0時(shí),R=0,即該材料與自由空間波阻抗達(dá)匹配,這樣電磁波的反射為零??梢酝ㄟ^(guò)選擇基體材料、微碳線圈的尺寸形態(tài)(相當(dāng)于選擇磁導(dǎo)率和介電常數(shù)),以調(diào)整吸波材料與所在空間的阻抗匹配,以達(dá)到更高的吸波效率。
電磁波吸收材料的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)(e),用下面式子表示
e=ΔFλ/fdW;
其中,ΔF是-20dB以上的頻率帯域、λ是波長(zhǎng)、f頻率、d是吸收體的厚度、W是薄層吸收材料的重量。市場(chǎng)上的薄層吸收材料(鐵氧體)的綜合指數(shù)一般是e=4.6~5.5,而且本實(shí)用新型吸波材料的綜合指數(shù)可達(dá)e=6.5以上,表現(xiàn)為非常優(yōu)異的吸波性能。
微碳線圈屬于手性材料,調(diào)節(jié)手性參數(shù)可使材料無(wú)反射,其與普通材料相比,有兩個(gè)優(yōu)勢(shì):一是調(diào)整手性參數(shù)比調(diào)整介電參數(shù)和磁導(dǎo)率容易;二是手性材料的頻率敏感性比介電常數(shù)和磁導(dǎo)率小,容易實(shí)現(xiàn)寬頻吸收。迄今為止,還未發(fā)現(xiàn)天然的在微波范圍內(nèi)起作用的手性材料,這是因?yàn)槲⒉úㄩL(zhǎng)與材料的分子尺寸相差較大的緣故。用于軍事上雷達(dá)隱身的手性材料都是人工合成的,這是由于只有與入射波長(zhǎng)尺寸相近的手性材料才能與入射波相作用,因此基體種摻雜的手性物質(zhì)須與微波波長(zhǎng)有同量級(jí)的特征尺寸。
實(shí)施例二:
參照附圖3,在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,該基體1中還具有若干輔劑,該些輔劑包括顆粒碳3(該顆料碳3可以是炭黑、石墨粉或由本實(shí)用新型的微碳線圈粉碎所得碳粉)、棒狀碳4(該棒狀碳4可以是納米碳棒、氣相生長(zhǎng)直碳纖維)、鋁碎片5和鐵氧體6,該些輔劑各自的添加量占吸波材料重量的0.1%-8%,其中,鐵氧體6般添加量為占吸波材料重量的5%,其余輔助這些輔劑(顆粒碳3、棒狀碳4、鋁碎片5)添加量為1%為佳。
上述成分的添加,鐵氧體提高電感L,增加磁損耗;碳粉和碳棒則由于與微碳線圈搭接而影響電阻R,增加電損耗;基體則是對(duì)電容C作出貢獻(xiàn),增加介電損耗;由該些成分共同構(gòu)成共振系統(tǒng),從整體上加強(qiáng)LCR共振;此外,該輔劑均為導(dǎo)體,其與微碳線圈2接觸或搭接于若干微碳線圈2之間會(huì)改變微碳線圈2的LCR特性,從而影響LC共振頻率,所以LCR共振不僅進(jìn)一步擴(kuò)寬吸收頻域或提升一定頻域內(nèi)吸波效率,而且增加吸收峰數(shù)目。同時(shí),考慮到讓電磁波盡可能多地入射至吸波材料內(nèi)部,這要求材料表面的反射系統(tǒng)盡可能低;根據(jù)反射系數(shù)計(jì)算公式,將該金屬粉末等在添加前采取納米膠囊化處理等手段,以調(diào)整吸波材料與所在空間的阻抗匹配,以達(dá)到更高的吸波效率。
本實(shí)用新型不僅是以單個(gè)微碳線圈起作用,還是多個(gè)微碳線圖和多個(gè)輔助材料單元通過(guò)LCR共振連攜起作用,所以在尺寸上和電磁波的尺寸相似,因此能達(dá)到寬帶域內(nèi)的高吸收率。LCR共振回路對(duì)電磁波的共振頻率產(chǎn)生很大電磁誘導(dǎo)作用,產(chǎn)生很大誘導(dǎo)電動(dòng)勢(shì),從而形成誘導(dǎo)電流,由LCR電子回路的R成分變成熱能。從而,照射在微碳線圈的電磁波的電場(chǎng)和磁場(chǎng)能量在其共振帶域內(nèi)能夠高效率地轉(zhuǎn)換成熱能。
實(shí)施例三:
參照附圖4,在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,該基體1呈薄片狀,其底面設(shè)有金屬層7,金屬層7會(huì)對(duì)電磁波進(jìn)行反射,令即將穿越基體1的電磁波反射回微碳線圈2和其它輔劑,進(jìn)行二次、三次甚至多次的吸收;當(dāng)將本實(shí)施例的吸波材料附于電子儀器表面,首先將有效減小殘余電磁波回到大氣當(dāng)中,其次也杜絕了殘余電磁波穿越吸波材料進(jìn)入電子儀器內(nèi)部。同樣,也可以在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上設(shè)置金屬層,在此不一一細(xì)述。
實(shí)施例四:
參照附圖5,一種電磁輻射吸收結(jié)構(gòu),其包括基體,該基體包括主材層101a和101b,輔材層102a、102b、102c和102d;
該主材層101a和101b分別內(nèi)具有多個(gè)微碳線圈2,該微碳線圈2占該主材層總重的0.5%-10%,該微碳線圈2具有一種或多種尺寸以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻域電磁波的吸收效果,具體的,該微碳線圈2具有在10微米至5毫米之間的多種長(zhǎng)度,各微碳線圈2的螺旋直徑與螺距之比在1:1-5之間,碳絲直徑與螺旋直徑在1:5-10之間;特別地,本實(shí)施例中采用的較佳方案是:該微碳線圈2占吸波材料總重的1%-3%;
該輔材層102a內(nèi)具有棒狀碳4,該輔材層102b內(nèi)具有鋁碎片5,該輔材層102c內(nèi)具有鐵氧體6顆粒,該輔材層102d內(nèi)具有顆粒碳3,各輔材層中輔劑的添加量占該層重量的0.1%-8%,其中,鐵氧體6般添加量為占吸波材料重量的5%,其余輔助這些輔劑(顆粒碳3、棒狀碳4、鋁碎片5)添加量為1%為佳。
實(shí)施例五:
參見(jiàn)附圖6,在上述實(shí)施例四的基礎(chǔ)上,基體還設(shè)有金屬底層103。金屬底層103會(huì)對(duì)電磁波進(jìn)行反射,令即將穿越基體的電磁波反射回微碳線圈2和其它輔劑,進(jìn)行二次、三次甚至多次的吸收;當(dāng)將本實(shí)施例的吸波材料附于電子儀器表面,首先將有效減小殘余電磁波回到大氣當(dāng)中,其次也杜絕了殘余電磁波穿越吸波材料進(jìn)入電子儀器內(nèi)部。
在上述各實(shí)施例中,該基體為高分子復(fù)合物,包括聚氨酯基體、硅氧烷基體、多種熱塑性彈性體的共聚物,或其它具有彈性而且容易成型的樹(shù)脂基體,例如,日本信越KE系列硅氧烷基體(如KE-103,KE-109)、Kuraray公司的Septon樹(shù)脂、大日本油墨化學(xué)(株)的液體環(huán)氧樹(shù)脂EXA-5850-150、市售樹(shù)脂型乳膠漆等。
此外,微碳線圈2、金屬粉末在添加前經(jīng)納米膠囊化處理可使吸波材料整體不致于呈現(xiàn)金屬特征,減小金屬對(duì)電磁波的反射,提高阻抗匹配;例如,在微碳線圈2上鍍?cè)O(shè)碳層,能有效增強(qiáng)對(duì)1GHz以下頻段的電磁波吸收;參見(jiàn)附圖9,把鍍碳膜的微碳線圈2分散在環(huán)氧樹(shù)脂中,將其裝在長(zhǎng)方體盒子里面,用探針?lè)?Probe method)測(cè)試,在400-900MHz領(lǐng)域有90%以上的吸收率。而在微碳線圈2上鍍?cè)O(shè)鎳(Ni)層,可以增加材料的磁損,提升對(duì)電磁波的衰減性能。
以下為本實(shí)用新型的吸波性能的驗(yàn)證數(shù)據(jù):
一、微碳線圈的長(zhǎng)度與吸波效率的關(guān)系
參見(jiàn)附圖8,分別以0.01-0.5mm和0.6-1.1mm長(zhǎng)度的微碳線圈作對(duì)10GHz波段電磁波吸收率測(cè)試,測(cè)試采用自由空間法測(cè)定電磁波的吸收率:
圖中,曲線a為0.6-1.1mm長(zhǎng)度的微碳線圈吸波率的理論數(shù)據(jù),曲線c為0.6-1.1mm長(zhǎng)度的微碳線圈吸波率的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù);曲線b為0.01-0.5mm長(zhǎng)度的微碳線圈吸波率的理論數(shù)據(jù),曲線d為0.01-0.5mm長(zhǎng)度的微碳線圈吸波率的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù);
從數(shù)據(jù)曲線可以得知,0.6-1.1mm長(zhǎng)度的微碳線圈吸波率實(shí)值和理論值基本一致,顯示在10至10.2GHz范圍有32dB以上數(shù)值,且在9-11GHz都有20dB以上的吸收;而0.01-0.5mm長(zhǎng)度的微碳線圈在該波段范圍則呈弱吸收,這說(shuō)明該微碳線圈的對(duì)某一波段電磁的波吸收率與其長(zhǎng)度相關(guān)。
二、微碳線圈的摻雜量與吸波效率的關(guān)系
參見(jiàn)附圖9,圖中列舉出微碳線圈含量為0.1%、0.5%、1%、1.5%、5%和10%的測(cè)試數(shù)據(jù)曲線,可以看到含量過(guò)低(0.1%-0.5%)和含量過(guò)高(6%以上)同樣難以起到較佳吸波效果,一般以1%至3%的摻雜比重較為合適,特別地在1%左右具最較佳的吸波效果。
三、輔劑對(duì)吸波效率的影響
參見(jiàn)附圖10,輔劑加入至單層或多層復(fù)合的基體材料當(dāng)中,并于8-30GHz頻段進(jìn)行試驗(yàn);圖中,“- - -”曲線為僅包含微碳線圈時(shí)的吸波率數(shù)據(jù),“—”曲線包含微碳線圈和多種輔劑(顆粒碳、棒狀碳、鋁碎片中的一種或多種)時(shí)的吸波率數(shù)據(jù);可以看出微碳線圈基礎(chǔ)上添加輔劑,在8-30GHz頻段內(nèi)吸波帶得到明顯的擴(kuò)寬。
四、微碳線圈與普通碳粉吸波效果的比較
參見(jiàn)附圖11,單純以微碳線圈或普通碳粉摻入基體制成吸波材料,圖中曲線a、b、和c分別是市面幾種普通碳粉的電磁波吸波曲線,曲線A和B分別是不同形態(tài)的微碳線圈的吸波曲線,可以看到,微碳線圈具有顯著的吸波效應(yīng)(有著-20dB以上的吸收數(shù)值)和較寬吸波帶域,且對(duì)某一頻率具有明顯的吸收波峰,將近-25dB的吸收數(shù)值,其由該微碳線圈的尺寸:長(zhǎng)度、螺距、螺旋直徑、碳線直徑-所決定),而普通的碳粉由于不具備線圈形態(tài),所以吸波效應(yīng)并不顯著。
五、以下列舉本實(shí)用新型的微碳線圈與其它碳材料的吸波測(cè)試數(shù)據(jù)
1)低頻段測(cè)試;具體是在0-14GHz頻段范圍用導(dǎo)波管法進(jìn)行測(cè)試,基體采用硅橡膠材質(zhì),碳材料比重5%,列舉如下測(cè)試數(shù)據(jù):
由上述數(shù)據(jù)可以看出,在該頻段范圍內(nèi),普通碳材料的吸波效果較差,甚至基本不呈吸波效果;本實(shí)用新型的微碳線圈均呈現(xiàn)有較佳的吸波性能,且由其長(zhǎng)度與對(duì)應(yīng)波段波長(zhǎng)相接近,吸波效率也得到明顯提升。
2)高頻段測(cè)試;具體是在12-110GHz用自由空間法測(cè)定,基體采用聚氨酯PU、或信越聚硅氧烷KE、或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA,基體厚度3mm;
參與測(cè)試的其它吸波材料:石墨粉GC、直線碳纖維CF、鐵氧體Fer;具體由如下成分組合來(lái)進(jìn)行測(cè)試:
配方1:GC 3%/PU;(GC由微碳線圈粉碎至1微米以下顆粒,不具有線圈形狀)
配方2:CF 3%/PU;(CF為直線型碳纖維,不具有線圈形狀)
配方3:長(zhǎng)微碳線圈/PU(長(zhǎng)度為300-500μm,比重為1%)
配方4:短微碳線圈/PU(長(zhǎng)度小于90μm,比重為1%)
配方5:長(zhǎng)微碳線圈/KE(長(zhǎng)度為300-500μm,比重為1%)
配方6:長(zhǎng)微碳線圈/PMMA(長(zhǎng)度為300-500μm,比重為1%)
配方7:短微碳線圈/PU//長(zhǎng)微碳線圈/PMMA(表示為雙層復(fù)合,層與層之間用//表示;短微碳線圈的長(zhǎng)度小于90μm,比重為1.5%;長(zhǎng)微碳線圈的長(zhǎng)度為300-500μm,比重為1%)
配方8:短微碳線圈/CF/PU//長(zhǎng)微碳線圈/GC/PMMA(表示為雙層復(fù)合,層與層之間用//表示;短微碳線圈的長(zhǎng)度小于90μm,比重為1.5%;長(zhǎng)微碳線圈的長(zhǎng)度為300-500μm,比重為1%)
配方9:短微碳線圈/CF/Fer/PU//長(zhǎng)微碳線圈/GC/Fer/PMMA(表示為雙層復(fù)合,層與層之間用//表示;短微碳線圈的長(zhǎng)度小于90μm,比重為1.5%;長(zhǎng)微碳線圈的長(zhǎng)度為300-500μm,比重為1%)
其中,上述長(zhǎng)微碳線圈和短微碳線圈中的“長(zhǎng)”和“短”是相對(duì)的概念,以實(shí)現(xiàn)對(duì)微碼線圈長(zhǎng)度的區(qū)分。
具體的測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
由上述數(shù)據(jù)可以看出,在高頻頻段范圍內(nèi),普通碳材料表現(xiàn)為基本不吸收,而本實(shí)用新型的微碳線圈均呈現(xiàn)有較佳的吸波性能,且可以較為直觀地看出:不同長(zhǎng)度的微碳線圈在對(duì)應(yīng)波段的波長(zhǎng)相接近時(shí),吸波效率得到明顯提升;多種輔劑添加(如GC、CF、Fer)、多個(gè)吸收層均對(duì)吸波材料的整體吸收效果產(chǎn)生有積極的影響。
上述優(yōu)選實(shí)施方式應(yīng)視為本申請(qǐng)方案實(shí)施方式的舉例說(shuō)明,凡與本申請(qǐng)方案雷同、近似或以此為基礎(chǔ)作出的技術(shù)推演、替換、改進(jìn)等,均應(yīng)視為本專(zhuān)利的保護(hù)范圍。