本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聚吡咯為基底的吸波材料。

本發(fā)明是在先申請(qǐng)“一種石墨烯改性的四氧化三鐵吸波材料”、“一種石墨烯改性的鈦酸鋇吸波材料”和“一種改進(jìn)基底的吸波材料”的改進(jìn)發(fā)明。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁波輻射對(duì)環(huán)境的影響日益增大。在機(jī)場(chǎng)、機(jī)航班因電磁波干擾無(wú)法起飛而誤點(diǎn)；在醫(yī)院、移動(dòng)電話常會(huì)干擾各種電子診療儀器的正常工作。因此，治理電磁污染，尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料，已成為材料科學(xué)的一大課題。

吸波材料指能吸收、衰減投射到材料表面的電磁波能量，并將電磁能通過(guò)材料內(nèi)部的介質(zhì)損耗轉(zhuǎn)換成成熱能等其它形式的能量耗散掉的一類(lèi)功能材料。吸波材料由吸收劑、膠黏劑及各種助劑組成，其中吸收劑的電磁性能決定了吸波涂層性能的好壞，在細(xì)胞材料中起到關(guān)鍵的錯(cuò)用。

研究證實(shí)，鐵氧體吸波材料性能最佳，它具有吸收頻段高、吸收率高、匹配厚度薄等特點(diǎn)。將這種材料應(yīng)用于電子設(shè)備中可吸收泄露的電磁輻射，能達(dá)到消除電磁干擾的目的。根據(jù)電磁波在介質(zhì)中從低磁導(dǎo)向高磁導(dǎo)方向傳播的規(guī)律，利用高磁導(dǎo)率鐵氧體引導(dǎo)電磁波，通過(guò)共振，大量吸收電磁波的輻射能量，再通過(guò)耦合把電磁波的能量轉(zhuǎn)變成熱能。

隨著現(xiàn)代工藝的發(fā)展，對(duì)吸波材料的要求越來(lái)越高，要求在吸波效果較好的同時(shí)，具備較好的物理機(jī)械性能、較好的耐高溫性以及使用維護(hù)簡(jiǎn)單等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種聚吡咯為基底的吸波材料，能夠使得吸波材料性能突出。

發(fā)明人的在先申請(qǐng)“一種石墨烯改性的鈦酸鋇吸波材料”和“一種石墨烯改性的四氧化三鐵吸波材料”和“一種改進(jìn)基底的吸波材料”的阻抗匹配層基底分別氯丁橡膠和聚苯胺。發(fā)明人對(duì)該吸波材料進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)基底進(jìn)行了優(yōu)化，尋求更高性能的吸波材料，以期提高吸波性能。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種聚吡咯為基底的吸波材料，其自上而下由阻抗匹配層、損耗層和反射層組成，阻抗匹配層由3-12％MnO₂/NiCuZn鐵氧體粉體分散到聚吡咯中形成，損耗層為羥基鐵粉分散到氯丁橡膠中形成，反射層由石墨分散到氯丁橡膠中形成，所述MnO₂/NiCuZn鐵氧體粉體中，MnO₂:NiCuZn質(zhì)量比為(6-18):100。

二氧化錳是一種以錳原子為中心的畸變八面體結(jié)構(gòu)，八面體的頂點(diǎn)由氧原子占據(jù)，每個(gè)錳原子由六個(gè)氧原子所包圍形成八面體結(jié)構(gòu)。在軟錳礦和無(wú)定型二氧化錳的晶體結(jié)構(gòu)中含有較大的隧道和空穴。這種隧道和空穴結(jié)構(gòu)一方面可以接納其它的離子或分子進(jìn)入該結(jié)構(gòu)，另一方面在電磁場(chǎng)作用下正負(fù)電荷容易向兩極移動(dòng)，最后聚集在界面處產(chǎn)生界面極化和空問(wèn)電荷極化，這種極化是造成MnO₂材料介電損耗的重要原因之一。

目前對(duì)MnO₂摻雜鐵氧體或其他氧化物的電磁性能的研究已經(jīng)充分說(shuō)明了這一點(diǎn)。本發(fā)明表明，由于二氧化錳的空間電荷極化現(xiàn)象，在NiCuZn鐵氧體中加入MnO₂可以降低鐵氧體材料的磁致伸縮常數(shù)，從而明顯提高材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率。

在電磁場(chǎng)作用下，二氧化錳結(jié)構(gòu)中的載流子引起局域化堆積，從而造成空間電荷極化，由于空間電荷載流子的堆積需要一定的時(shí)間，以使得載流子的軸向與外加電磁場(chǎng)的方向相同，所以在不同的頻率下具有不同的極化強(qiáng)度，由此造成二氧化錳粒子的頻散特性。

本發(fā)明所述的吸波材料，將阻抗匹配層替換為聚吡咯之后，其在厚度為0.2mm時(shí)，其最大吸收超過(guò)-23.5dB，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于采用氯丁橡膠和聚苯胺。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

一種聚吡咯為基底的吸波材料，其自上而下由阻抗匹配層、損耗層和反射層組成，阻抗匹配層8％MnO₂/NiCuZn鐵氧體粉體分散到聚吡咯中形成，損耗層為羥基鐵粉分散到氯丁橡膠中形成，反射層由石墨分散到氯丁橡膠中形成，所述MnO₂/NiCuZn鐵氧體粉體中，MnO₂:NiCuZn質(zhì)量比為10:100。

對(duì)比例1

將實(shí)施例1中所述阻抗匹配層基底替換為氯丁橡膠，其余與實(shí)施例1相同。

對(duì)比例2

將實(shí)施例1中所述阻抗匹配層基底替換為聚苯胺，其余與實(shí)施例1相同。

對(duì)比例3

將實(shí)施例1中的MnO₂/NiCuZn鐵氧體粉體替換為石墨烯/鈦酸鋇粉體，其余與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例1所述的吸波材料，與對(duì)比例2的吸波材料對(duì)比，當(dāng)其均在厚度為0.2mm時(shí)，本發(fā)明其最大吸收超過(guò)-23.5dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)實(shí)施例1-3的-9.46dB、-13.6dB證明采用聚吡咯基體以后，相對(duì)于氯丁橡膠和聚苯胺基底，性能獲得大幅提升。

實(shí)施例1與對(duì)比例3相比，其不同僅在于基底中摻雜的吸音材料不同，而對(duì)比例3的最大吸收僅為-8.79dB，由此證明，本發(fā)明的聚吡咯基體與MnO₂/NiCuZn鐵氧體粉體聯(lián)合使用，才可以起到性能的提升，二者之間具備特定的配合關(guān)系，具有協(xié)同作用。