本发明涉及复合电磁兼容吸波材料技术领域，具体为一种高性能复合电磁兼容吸波材料及加工方法。
背景技术：
随着电子技术的发展，产品的电磁兼容问题成为世界各国普遍关注的问题。我国已将产品的电磁兼容性要求纳入了国家强制性产品认证范围，电磁兼容性测试环境是开展电磁兼容性研究的基础，其重要的技术平台就是电磁兼容暗室。近几年来，许多科研院所和企业先后引进了各种电磁兼容实验室，涉及通信、电力、家电、汽车等行业。
因材料制作工艺相对较为简单，因此在电波暗室中聚氨酯角锥吸源材料属于被较多运用的一-种，10米法电磁兼容暗室因其对低频性能要求较高，使用的吸波材料多为长尖劈吸波材料，其特点是体积大、高度高，其外形结构使得垂直入射的空间电磁波在角锥吸波材料锥尖处发生电波阻抗匹配效应，使得电磁波能够最大地限度进入聚氨酯角锥吸波材料内部，在其内部多次反射衰减吸收。因此这种微波吸收材料的性能与材料高度有着密切关系。通常而言角锥吸波材料高度越高，材料在高频段吸收性能越好，低频吸收性能也能改善。但是这种方法有一定的局限性，材料的高度越高，其浸渍处理难度大、加工成本也成倍增加，在实际生产中无法通过不断地增加角锥吸波材料的高度来改善低频段微波吸收性能。因此开发一种既不用提高材料高度又能满足十米法暗室性能要求的复合电磁兼容吸波材料具有十分重要的经济价值。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高性能复合电磁兼容吸波材料及加工方法，具备30mhz～1000mhz微波吸收值≤-18db的性能指标，满足十米法电磁兼容暗室建设要求的优点，解决了目前材料的高度越高，其浸渍处理难度大、加工成本也成倍增加，在实际生产中无法通过不断地增加角锥吸波材料的高度来改善低频段微波吸收性能的问题。
(二)技术方案
为实现30mhz～1000mhz微波吸收值≤-18db的性能指标，满足十米法电磁兼容暗室建设要求的目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能复合电磁兼容吸波材料，包括聚氨酯角锥复合铁氧体，所述聚氨酯角锥复合铁氧体包括聚氨酯锥和铁氧体，所述聚氨酯锥以聚氨酯泡沫塑料为基材，浸渍微波吸收溶液制得，铁氧体贴在聚氨酯角锥底部，所述铁氧体为tm50-67，所述微波吸收溶液按质量比为分散剂0.5～1％、微波吸收剂0.5～1％、水性粘结剂10.5～11％、阻燃剂13.5～14％、加工助剂1～1.5％和水71～72％组成。
优选的，所述微波吸收剂属于电波损耗材料，所述电波损耗材料为乙炔炭黑、高介电常数炭黑，其质量占微波吸收溶液总质量的0.5～1％。
优选的，所述水性粘结剂包括聚醋酸乙烯酯乳液，自交联丙烯酸乳液、单组份聚氨酯乳液、耐水性氯丁橡胶乳液，其固含量在35～40％之间，水性粘结剂质量占微波吸收溶液的10.5～11％。
优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝，其用量为微波吸收溶液总质量的13.5～14％。
优选的，所述加工助剂为090消泡剂以及fr-505，其用量为微波吸收溶液总质量的1～1.5％。
优选的，所述聚氨酯角锥高度为680mm，底座高度为90mm，方电阻值范围为1.1x106-1.9x109ω，所述铁氧体长、宽100mm，高6.7mm。
一种高性能复合电磁兼容吸波材料加工方法，包括以下步骤：
称取水和分散剂于塑料容器中,设定转速1200rpm，用f-0.4高速分散机分散均匀；然后依次添加电波损耗材料和阻燃剂，转速调整至1200rpm，分散20min，形成导电浆料；将导电浆料导入lks-21立式砂磨机中，砂磨时间30min；随后再添加聚醋酸乙烯粘结剂(固含量35％)、090消泡剂和fr-505，在f-0.4分散设备中分散30min，制成水性微波吸收溶液；浸渍聚氨酯泡沫塑料，在80℃下干燥24h，测得等效方电阻在1.1x106-1.9x109ω，复合铁氧体后制得复合电磁兼容吸波材料。
其中特殊处理的炭黑以如下方法进行处理：采用溶胶一凝胶法以醋酸钡、钛酸丁酯、异丙醇、炭黑为原料制备钛酸钡改性的炭黑复合粒子，称取钛酸丁酯加入到异丙醇溶液中，搅拌半小时再滴加乙酸继续搅拌成透明溶液，按照ti：ba等于1的比例称取醋酸钡在水中完全溶解，将两种溶液混合搅拌得到淡黄色溶液，再将炭黑加入溶液中充分搅拌得到近乎透明的凝胶体，待其烘干捣碎后在700℃煅烧6h得到钛酸钡改性的炭黑复合粒子。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高性能复合电磁兼容吸波材料及加工方法，具备以下有益效果：
该高性能复合电磁兼容吸波材料及加工方法，采用了一种新型的特殊处理炭黑，改善聚氨酯角锥复合铁氧体吸波材料在30mhz微波吸收性能，其吸收值达到≤-18db，满足了十米法电磁兼容暗室对材料的需求。
附图说明
图1为一种高性能复合电磁兼容吸波材料的正视图；
图2为一种高性能复合电磁兼容吸波材料的俯视图；
图3为实施例1复合电磁兼容吸波材料在30mhz～1000mhz垂直反射率图；
图4为实施例2复合电磁兼容吸波材料在30mhz～1000mhz垂直反射率图；
图5为实施例3复合电磁兼容吸波材料在30mhz～1000mhz垂直反射率图；
图6为实施例4复合电磁兼容吸波材料在30mhz～1000mhz垂直反射率图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，一种高性能复合电磁兼容吸波材料，一种高性能复合电磁兼容吸波材料，包括聚氨酯角锥复合铁氧体，所述聚氨酯角锥复合铁氧体包括聚氨酯锥和铁氧体，所述聚氨酯锥以聚氨酯泡沫塑料为基材，浸渍微波吸收溶液制得，铁氧体贴在聚氨酯角锥底部，所述铁氧体为tm50-67，所述微波吸收溶液按质量比为分散剂1％、微波吸收剂1％、水性粘结剂11％、阻燃剂13％、加工助剂1％和水72％组成。
所述微波吸收剂属于电波损耗材料，所述电波损耗材料为乙炔炭黑、高介电常数炭黑，其质量占微波吸收溶液总质量的0.5％。
所述水性粘结剂包括聚醋酸乙烯酯乳液，自交联丙烯酸乳液、单组份聚氨酯乳液、耐水性氯丁橡胶乳液，其固含量在38％之间，水性粘结剂质量占微波吸收溶液的10.5％。
所述阻燃剂为氢氧化铝，其用量为微波吸收溶液总质量的14％。
所述加工助剂为090消泡剂以及fr-505，其用量为微波吸收溶液总质量的1％。
所述聚氨酯角锥高度为680mm，底座高度为90mm，方电阻值范围为1.9x109ω，所述铁氧体长、宽100mm，高6.7mm。
实施例1
称取719g水和5g分散剂于塑料容器中,设定转速1200rpm，用f-0.4高速分散机分散均匀；然后依次添加乙炔炭黑(75％)8.5g和氢氧化铝140g，转速调整至1200rpm，分散20min，形成导电浆料；将导电浆料导入lks-21立式砂磨机中，砂磨时间30min；随后再添加110g聚醋酸乙烯粘结剂(固含量35％)、090消泡剂0.5g和fr-50515g，在f-0.4分散设备中分散30min，制成水性微波吸收溶液；浸渍聚氨酯泡沫塑料，在80℃下干燥24h，测得等效方电阻在1.1x106-1.9x109ω，复合铁氧体后制得复合电磁兼容吸波材料。
实施例2
称取720.5g水和5g分散剂于塑料容器中,设定转速1200rpm，用f-0.4高速分散机分散均匀；然后依次添加乙炔炭黑(50％)7g和氢氧化铝140g，转速调整至1200rpm，分散20min，形成导电浆料；将导电浆料导入lks-21立式砂磨机中，砂磨时间30min；随后再添加110g聚醋酸乙烯粘结剂(固含量35％)、090消泡剂0.5g和fr-50515g，在f-0.4分散设备中分散30min，制成水性微波吸收溶液；浸渍聚氨酯泡沫塑料，在80℃下干燥24h，测得等效方电阻为1.1x106-1.9x109ω，复合铁氧体后制得复合电磁兼容吸波材料。
实施例3
称取720.5g水和5g分散剂于塑料容器中,设定转速1200rpm，用f-0.4高速分散机分散均匀；然后依次添加高介电常数炭黑7g和氢氧化铝140g，转速调整至1200rpm，分散20min，形成导电浆料。将导电浆料导入lks-21立式砂磨机中，砂磨时间30min；随后再添加110g聚醋酸乙烯粘结剂(固含量35％)、090消泡剂0.5g和fr-50515g，在f-0.4分散设备中分散30min，制成水性微波吸收溶液；浸渍聚氨酯泡沫塑料，在80℃下干燥24h，测得等效方电阻为1.1x106-1.9x109ω，复合铁氧体后制得复合电磁兼容吸波材料。
实施例4
称取720g水和4g分散剂于塑料容器中,设定转速1200rpm，用f-0.4高速分散机分散均匀；然后依次添加高介电常数炭黑9.5g和氢氧化铝140g，转速调整至1200rpm，分散20min，形成导电浆料；将导电浆料导入lks-21立式砂磨机中，砂磨时间30min；随后再添加110g聚醋酸乙烯粘结剂(固含量35％)、090消泡剂0.5g和fr-50514g，在f-0.4分散设备中分散30min，制成水性微波吸收溶液；浸渍聚氨酯泡沫塑料，在80℃下干燥24h，测得等效方电阻为1.1x106-1.9x109ω，复合铁氧体后制得复合电磁兼容吸波材料。
采用低频同轴反射率的方法进行测试，在30mhz～1000mhz的频段测试。对实施列1～4吸波材料进行垂直方向电波反射率性能测试在图3-6中列出。
实施例1、实施例2、实施例3、实施例4低频测试曲线表明在改变配方中的炭黑种类时，材料的微波吸收性能有着很大的改变，同时高介电常数炭黑的加入很大的提升了材料在30mhz的吸收性能，但实施例3的配方在200mhz以后吸收性能有所下降，所以实施例4再对配方进行调整后，如图6所示，材料在30mhz～1000mhz的吸收性能能够满足十米法暗室的需要
综上所述，该高性能复合电磁兼容吸波材料及加工方法，采用了一种新型的特殊处理炭黑，改善聚氨酯角锥复合铁氧体吸波材料在30mhz微波吸收性能，其吸收值达到≤-18db，满足了十米法电磁兼容暗室对材料的需求。
需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种高性能复合电磁兼容吸波材料，包括聚氨酯角锥复合铁氧体，其特征在于：所述聚氨酯角锥复合铁氧体包括聚氨酯锥和铁氧体，所述聚氨酯锥以聚氨酯泡沫塑料为基材，浸渍微波吸收溶液制得，铁氧体贴在聚氨酯角锥底部，所述铁氧体为tm50-67，所述微波吸收溶液按质量比为分散剂0.5～1％、微波吸收剂0.5～1％、水性粘结剂10.5～11％、阻燃剂13.5～14％、加工助剂1～1.5％和水71～72％组成。
2.根据权利要求1所述的一种高性能复合电磁兼容吸波材料，其特征在于：所述微波吸收剂属于电波损耗材料，所述电波损耗材料为乙炔炭黑、高介电常数炭黑，其质量占微波吸收溶液总质量的0.5～1％。
3.根据权利要求1所述的一种高性能复合电磁兼容吸波材料，其特征在于：所述水性粘结剂包括聚醋酸乙烯酯乳液，自交联丙烯酸乳液、单组份聚氨酯乳液、耐水性氯丁橡胶乳液，其固含量在35～40％之间，水性粘结剂质量占微波吸收溶液的10.5～11％。
4.根据权利要求1所述的一种高性能复合电磁兼容吸波材料，其特征在于：所述阻燃剂为氢氧化铝，其用量为微波吸收溶液总质量的13.5～14％。
5.根据权利要求1所述的一种高性能复合电磁兼容吸波材料，其特征在于：所述加工助剂为090消泡剂以及fr-505，其用量为微波吸收溶液总质量的1～1.5％。
6.根据权利要求1所述的一种高性能复合电磁兼容吸波材料，其特征在于：所述聚氨酯角锥高度为680mm，底座高度为90mm，方电阻值范围为1.1x106-1.9x109ω，所述铁氧体长、宽100mm，高6.7mm。
7.一种高性能复合电磁兼容吸波材料加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取水和分散剂于塑料容器中,设定转速1200rpm，用f-0.4高速分散机分散均匀；然后依次添加电波损耗材料和阻燃剂，转速调整至1200rpm，分散20min，形成导电浆料；将导电浆料导入lks-21立式砂磨机中，砂磨时间30min；随后再添加聚醋酸乙烯粘结剂(固含量35％)、090消泡剂和fr-505，在f-0.4分散设备中分散30min，制成水性微波吸收溶液；浸渍聚氨酯泡沫塑料，在80℃下干燥24h，测得等效方电阻在1.1x106-1.9x109ω，复合铁氧体后制得复合电磁兼容吸波材料。
技术总结