一种加载圆形贴片超材料的吸波复合材料的制作方法

本发明属于与复合材料制造以及结构吸波材料以及超材料领域，涉及一种加载圆形贴片超材料的吸波复合材料。

背景技术：

吸波复合材料主要由吸收剂、树脂基体、增强纤维布组成。吸收剂主要包括电损耗类吸收剂和磁损耗类吸收剂。电损耗吸波材料往往在高频段吸波性能表现良好，较低频段吸波性能表现较差，这是由其电磁参数特征决定的。过去研究者们对电损耗吸收剂的研究主要集中8～18GHz频段范围。为了使材料达到较好的低频吸波性能，过去研究者们精力主要集中在对吸收剂的研究中。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种加载有超材料的宽频电损耗吸波复合材料的设计和制备方案。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：采用四层间断阻抗渐变结构，所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维，其制造方法为用长度3.5～4.5mm的T700型短切碳纤维为吸收剂，透波层、电损耗层、透波层、超材料层四层厚度比为2.4～2.8:0.3～0.5:0.5～0.7:0.2～0.4，树脂基体为环氧树脂，增强纤维布采用石英玻璃纤维布QW220F，短切碳纤维以比例0.03～0.04％分散在环氧树脂中形成混合液，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上，所用的纤维布层数为18～22，所形成的复合材料厚度3.8～4.2mm，复合材料底层的透波层中加载有圆形贴片超材料形成超材料+透波层，超材料圆形贴片直径为24～28mm，间距3.5～4.5mm。

所用的吸收剂为电损耗类吸收剂T700短切碳纤维，其长度为4mm。

所述的吸波复合材料结构为透波层、电损耗层、透波层、超材料层、透波层四层结构，厚度比为2.6:0.4:0.6:0.3。

复合材料底层透波层中间的圆形贴片超材料的贴片厚度0.1mm，贴片直径为26mm，间距4mm。

吸波复合材料树脂基体为改性环氧树脂H603，增强纤维布为石英玻璃纤维布QW220F，纤维布厚度为0.22mm，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上。所用的纤维布层数为20，所形成的复合材料厚度4mm。

本发明技术方案的优点是：本发明将圆形贴片型超材料加入电损耗吸波层板复合材料中，制得了一种具有一定高低频兼顾性能的吸波复合材料，其优点在于，

1、电损耗吸波复合材料采用包含透波层、电损耗层的多层结构设计，能够实现阻抗匹配和吸收的优化，有效拓宽吸收频带。

2、短切碳纤维作为一种电损耗吸收剂，具有质量轻，损耗机理多元化，不增加吸波复合材料重量，具有较强的电磁波损耗能力。

3、本发明提出的吸波复合材料的结构在S、C、X、KU波段具有良好吸波能力。

附图说明

图1含超材料的四层吸波复合材料结构示意图。

图2圆形贴片超材料的示意图。

图3贴片直径为26mm的四层吸波复合材料反射率曲线。

图4贴片直径为22.3mm的四层吸波复合材料反射率曲线。

具体实施方式

以下将结合实例对本发明技术方案作进一步详述：

采用透波层1、电损耗层2、透波层1、超材料层3、透波1四层结构(见图1),所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维。其制造方法为用短切碳纤维为吸收剂，透波层、电损耗层、透波层、超材料层+透波层四层厚度比为2.6:0.4:0.6:0.3，树脂基体为环氧树脂，增强纤维布为石英玻璃纤维布，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上。所用的纤维布层数为20，所形成的复合材料厚度4mm。超材料圆形贴片直径为26mm，间距4mm。

所述的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维，长度4mm、型号T700

所述的复合材料层间结构为透波层、电损耗层、透波层、超材料层四层结构，厚度比为2.6:0.4:0.6:0.3。

所述的复合材料树脂基体为环氧树脂，增强纤维布为石英纤维布QW220F。

所述的FSS由直径22mm～28mm的圆形贴片周期性排列而成。

实例1

采用透波层、电损耗层、透波层、超材料层四层结构，所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维。用4mm长度、T700型短切碳纤维为吸收剂，透波层与电损耗层厚度比为2.6:0.4:0.6:0.3，树脂基体为环氧树脂，增强纤维布为石英玻璃纤维布QW220F，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上。所用的纤维布层数为20，所形成的复合材料厚度4mm。超材料圆形贴片直径为26mm，间距4mm。吸波复合材料结构示意图如图1，吸波性能曲线如图3。

实例2

采用透波层、电损耗层、透波层、超材料层四层结构，所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维。用4mm长度、T700型短切碳纤维为吸收剂，透波层与电损耗层厚度比为2.6:0.4:0.6:0.3，树脂基体为环氧树脂H603，增强纤维布为石英玻璃纤维布QW220F，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上。所用的纤维布层数为20，所形成的复合材料厚度4mm。超材料圆形贴片直径为22.3mm，间距3.4mm。吸波复合材料结构示意图如图1、图2，吸波性能曲线如图4。