一种电磁兼容吸波结构及制备方法与流程

文档序号:25540389发布日期:2021-06-18 20:36
一种电磁兼容吸波结构及制备方法与流程

本发明涉及新型复合电磁兼容吸波结构领域,尤其涉及一种电磁兼容吸波结构及制备方法。



背景技术:

目前着世界工业水平发展迅速,对电磁兼容设备的要求越来越高,需求也日益增大。电磁兼容已经在许多领域得到了广泛应用,并且日益受到人们的重视。电磁兼容领域范围日益扩大,现已不仅仅限于电子设备本身,还涉及到电磁污染等一系列生态效应问题以及其他方面的问题。

目前,我国电磁兼容行业的科研、设计、应用水平也得到了很大的提高,新技术、新产品也已在快速开发和生产。随着科学技术的进步,大量技术含量高、精度高的电工、电子产品得到广泛应用。而电磁干扰严重影响了这些产品的性能,无法工作的现象也经常发生,严重的可造成质量事故和设备损坏以及其它无法估量的损失,因此在开发过程中进行必要的电磁兼容检测将极大的有利于产品自身性能的稳定和质量的提高。

10米法暗室是目前市场上应用非常广泛的一种emc暗室,其为满足归一化场地衰减偏差≤±4db规则,吸波材料在30~1000mhz垂直入射时反射系数应小于-20db,45°入射角时小于-15db。其对暗室中铺设的吸波材料低频段吸收性能要求很高,通常使用的材料长尖劈吸波材料,其特点是高度高、重量大,这种材料有着很大局限性,材料的高度越高,其浸渍难度大、加工成本也相应增加,并且一些暗室空间对于材料的高度也有着一定的限制,因此,通过对材料内部结构进行设计,在降低材料成本的同时,改善聚氨酯角锥复合铁氧体吸波材料在30mhz微波吸收性能,具有十分重要的经济意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种电磁兼容吸波结构及制备方法,旨在解决现有技术中的30mhz~1000mhz微波吸收值≤-20db的性能指标,能够满足十米法电磁兼容暗室的使用需求的技术问题。

为实现上述目的,本发明采用的一种电磁兼容吸波结构,所述电磁兼容吸波结构是聚氨酯角锥的复合铁氧体材料,其方电阻范围为2.7x107-7.8x109ω,铁氧体为tm50-67。

其中,所述聚氨酯角锥由聚氨酯空心外锥与聚氨酯内锥组合而成,所述聚氨酯空心外锥高125cm,底座高度为6cm;所述聚氨酯内锥为四种不同结构的聚氨酯海绵,其高度都为60cm,方电阻范围为2.7x107-7.8x109ω。

其中,所述铁氧体长10cm,宽10cm,高0.67cm。

本发明还包括一种电磁兼容吸波结构制备方法,包括如下步骤:

以聚氨酯泡沫塑料为基材;

浸渍微波吸收溶液;

将聚氨酯空心外锥与聚氨酯内锥组合,制成聚氨酯角锥;

将铁氧体贴在所述聚氨酯角锥的底部。

其中,在“浸渍微波吸收溶液”中,

所述微波吸收溶液按质量比为分散剂1~1.5%、微波吸收剂0.5~1%、水性粘结剂13.5~14%、阻燃剂11.5~12.5%、加工助剂1.5~2%和水70~71%组成。

其中,在“微波吸收剂0.5~1%”中,

所述微波吸收剂属于电波损耗型材料,电波损耗材料为导电炭黑,其质量占微波吸收溶液总质量的0.5~1%。

其中,在“水性粘结剂13.5~14%”中,

所述水性粘结剂主要有聚醋酸乙烯酯乳液、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,所述水性粘结剂质量占所述微波吸收溶液的13.5~14%。

其中,在“阻燃剂11.5~12.5%”中,

所述阻燃剂为氢氧化铝,其用量为所述微波吸收溶液总质量的11.5~12.5%。

其中,在“加工助剂1.5~2%”中,

所述加工助剂为消泡剂和聚氨酯阻燃剂,其用量为所述微波吸收溶液总质量的1.5~2%。

本发明的一种电磁兼容吸波结构及制备方法,在降低材料成本的同时,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≤-20db,满足十米法电磁兼容暗室的使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是聚氨酯空心外锥吸波结构正视图。

图2是聚氨酯空心外锥吸波结构侧视图。

图3是聚氨酯空心外锥吸波结构俯视图。

图4是实施例1聚氨酯内锥结构正视图。

图5是实施例1聚氨酯内锥结构侧视图。

图6是实施例1聚氨酯内锥结构俯视图。

图7是实施例2聚氨酯内锥结构正视图。

图8是实施例2聚氨酯内锥结构侧视图。

图9是实施例2聚氨酯内锥结构俯视图。

图10是实施例3聚氨酯内锥结构正视图。

图11是实施例3聚氨酯内锥结构侧视图。

图12是实施例3聚氨酯内锥结构俯视图

图13是实施例4聚氨酯内锥结构正视图。

图14是实施例4聚氨酯内锥结构侧视图。

图15是实施例4聚氨酯内锥结构俯视图。

图16是实施例1、2、3、4复合电磁兼容吸波结构在30mhz~1000mhz垂直反射率表。

图17是本发明的电磁兼容吸波结构制备方法的流程图。

图中:1-聚氨酯空心外锥、2-聚氨酯内锥。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

本发明提供了一种电磁兼容吸波结构,所述电磁兼容吸波结构是聚氨酯角锥的复合铁氧体材料,其方电阻范围为2.7x107-7.8x109ω,铁氧体为tm50-67。

进一步地,所述聚氨酯角锥由聚氨酯空心外锥1与聚氨酯内锥2组合而成,所述聚氨酯空心外锥1高125cm,底座高度为6cm;所述聚氨酯内锥2为四种不同结构的聚氨酯海绵,其高度都为60cm,方电阻范围为2.7x107-7.8x109ω。

进一步地,所述铁氧体长10cm,宽10cm,高0.67cm。

请参阅图17,一种电磁兼容吸波结构制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

s401:以聚氨酯泡沫塑料为基材;

s402:浸渍微波吸收溶液,所述微波吸收溶液按质量比为分散剂1~1.5%、微波吸收剂0.5~1%、水性粘结剂13.5~14%、阻燃剂11.5~12.5%、加工助剂1.5~2%和水70~71%组成;

s403:将聚氨酯空心外锥1与聚氨酯内锥2组合,制成聚氨酯角锥;

s404:将铁氧体贴在所述聚氨酯角锥的底部。

进一步地,所述微波吸收剂属于电波损耗型材料,电波损耗材料为导电炭黑,其质量占微波吸收溶液总质量的0.5~1%。

进一步地,所述水性粘结剂主要有聚醋酸乙烯酯乳液、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,所述水性粘结剂质量占所述微波吸收溶液的13.5~14%。

进一步地,所述阻燃剂为氢氧化铝,其用量为所述微波吸收溶液总质量的11.5~12.5%。

进一步地,所述加工助剂为消泡剂和聚氨酯阻燃剂,其用量为所述微波吸收溶液总质量的1.5~2%。

在本实施方式中,新型复合电磁兼容吸波结构通过下述实施例制备。其中微波吸收溶液以如下方法进行配制。称取709g水和8g分散剂n于塑料容器中,设定转速1200rpm,用f-0.4高速分散机分散均匀。然后依次添加导电炭黑5g,氢氧化铝122.5g,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140g聚醋酸乙烯粘结剂(固含量35%),090消泡剂0.5g,fr-50515g,在f-0.4分散设备中分散30min,制成水性微波吸收溶液。图1、图2和图3中的聚氨酯空心外锥1吸波结构的底座长宽都为60cm,厚度为6cm,聚氨酯泡沫骨架大片长宽分别为128cm和60cm,厚度为3cm,聚氨酯泡沫骨架小片长宽分别为128cm和54cm,厚度为3cm,顶部聚氨酯泡沫的长宽分别为30cm和30cm,厚度为3cm。其拼接后的聚氨酯空心外锥1吸波结构总高125cm,底座长宽都为60cm。使用上述配置的水性微波吸收溶液将其分别浸渍后,在80℃下干燥24h,测得等效方电阻在2.7x107-7.8x109ω。干燥后的内外锥体拼装组合后得到复合铁氧体制得复合电磁兼容吸波结构。

实施例1

图4、图5和图6中的聚氨酯内锥2吸波材料其底座长宽都为54cm,高度为60cm,使用上述配置的水性微波吸收溶液将其浸渍后使用胶水粘接在图1中聚氨酯空心外锥1底部,复合铁氧体制得复合电磁兼容吸波结构。

实施例2

图7、图8和图9中的聚氨酯内锥2吸波材料其下底座长宽都为54cm,上底座长宽都为24cm,高度为60cm,使用上述配置的水性微波吸收溶液将其浸渍后使用胶水粘接在图1中聚氨酯空心外锥1底部,复合铁氧体制得复合电磁兼容吸波结构。

实施例3

图10、图11和图12中的聚氨酯内锥2吸波材料其底座长宽都为54cm,底座厚度为10cm,高度为60cm,使用上述配置的水性微波吸收溶液将其浸渍后使用胶水粘接在图1中聚氨酯空心外锥1底部,复合铁氧体制得复合电磁兼容吸波结构。

实施例4

图13、图14和图15中的聚氨酯内锥2吸波材料其底座长宽都为54cm,底座厚度为15cm,高度为60cm,单锥的上底座厚度为5cm,使用上述配置的水性微波吸收溶液将其浸渍后使用胶水粘接在图1中聚氨酯空心外锥1底部,复合铁氧体制得复合电磁兼容吸波结构。

电磁波吸收性能

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吸波结构进行垂直方向电波反射率性能测试在图6中列出。

实施例1、实施例2、实施例3、实施例4低频测试数据表明在改变聚氨酯内锥2的外形时,材料的微波吸收性能有所不同,如图16所示,四种类型的结构在30mhz~1000mhz的吸收性能都能够满足十米法暗室的需要。其中实施例4的结构在30mhz的吸收性能最优。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

再多了解一些
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