【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料领域，尤其涉及一种阻抗渐变吸波材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，宽频高效吸波材料的设计和制备研究受到国内外学者的广泛关注。研究表明，均质碳系复合材料的介电常数频响特性难以满足宽频强吸收提出的阻抗匹配性要求。通过适当的结构设计能够有效拓宽吸收频带、增大吸收强度，从而大幅提升其宽频吸波性能。现有技术中，为了拓宽吸收频带、提高吸收强度，通过采用多层阶梯状结构或者尖锥等结构实现材料的阻抗渐变。结合吸收剂电磁参数调控和吸波结构优化设计实现吸波材料的波阻抗梯度化，可以获得良好的宽频阻抗匹配性，使吸收频带得以拓宽。
2、3d打印技术因其技术灵活性强、尺寸精度高等优点，近年来，被广泛地用于结构型吸波材料的快速制备。3d打印技术是一种通过材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，自下而上、逐层累加的工艺特点使得其在成型复杂结构方面具备明显优势，光固化3d打印成型是使用较多的制备超材料吸波结构的制备工艺。
3、鉴于此，本专利技术提供了提供一种通过采用3d打印技术，制备得到吸波性能好且可以通过调节自身材料浓度实现不同吸波性能的阻抗渐变吸波材料。
技术实现思路
1、为了解决现有技术问题，本专利技术的主要目的在于提供一种阻抗渐变吸波材料及其制备方法，本专利技术在现有结构型吸波材料的基础上，通过3d打印制备技术，设计各层吸波材料组成及浓度，提高阻抗匹配特性，进一步提高吸波性能，该制备方法简单，调节方式可控，制备的阻抗渐变吸波材料在4-8ghz电磁波频带内反射损
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、获取3d打印丝材：通过双螺杆挤出机将吸收剂和树脂共混后挤出，制备的不同浓度3d打印丝材直径为1.75mm，将丝材收卷后待用；
5、s2、将3d打印丝材送入3d打印机的喷头，打印数模导入到3d打印机中，并对结构进行切片设置，设定打印工艺，依次设定各层渐变吸波材料打印填充率或打印同一层时交替打印各喷头吸波材料以调控不同吸波材料各自占比，进行打印，即得阻抗渐变吸波材料。
6、上述技术方案中，通过选用单喷头、双喷头或三喷头3d打印机，制备各层不同浓度的热塑性吸波材料，实现任意结构的多种浓度渐变。
7、可选地，所述步骤s1中，3d打印丝材中吸收剂的浓度为2%~60%wt。
8、可选地，所述步骤s1中，吸收剂为碳系或磁性吸收剂，包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维、炭黑、羰基铁粉、合金粉、铁氧体中的至少一种。
9、可选地，所述步骤s1中，树脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚酰胺(pa)、聚邻苯二甲酰胺、热塑性聚氨酯、聚乳酸中的至少一种。
10、可选地，所述步骤s2中，3d打印的打印平台温度为90℃-110℃，打印速度为20mm/s-60mm/s，填充率为25％~100％。
11、上述技术方案中，通过调节打印工艺和每层吸波材料的打印填充密度，实现每层吸波材料的体积占比调控，从而控制每层材料浓度，制备具有浓度渐变的结构型吸波材料。
12、可选地，所述阻抗渐变吸波材料结构为尖锥型、蜂窝型或平板型中的任一结构。
13、可选地，所述阻抗渐变吸波材料的叠放层数为3-15层。
14、本专利技术还提供上述制备方法制得的阻抗渐变吸波材料。
15、根据上述技术方案，本专利技术所得阻抗渐变吸波材料在4-8ghz电磁波频带内反射损耗达到-10db，8-18ghz电磁波频带内反射损耗达到-15db。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
17、1、本专利技术在现有结构型吸波材料的基础上，采用3d打印制备技术，增加材料浓度渐变，提高阻抗匹配特性，进一步提高吸波性能，吸波材料在4-8ghz电磁波频带内反射损耗达到-10db，8-18ghz电磁波频带内反射损耗达到-15db；通过调节打印工艺实现不同吸波性能的阻抗渐变吸波材料。
18、2.本专利技术采用单一材料，使用3d打印技术，通过采用单喷头、双喷头或三喷头3d打印机，各层吸波材料打印填充率即可实现各层浓度调控，可以制备任意浓度的热塑性吸波材料，实现结构的多种浓度渐变。
19、3.本专利技术采用多种材料，使用3d打印技术，通过双喷头或三喷头3d打印机，交替使用各喷头，调控各层吸波材料打印喷头的打印路径，调控各种吸波材料体积占比即可实现各层浓度及组成调控，可以制备浓度及成分可调的热塑性吸波材料，实现阻抗渐变；且该技术工艺简单，操作方便，安全性高，在确定参数后可简单快速完成制备。
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1.一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，所述步骤S1中，3D打印丝材中吸收剂的浓度为2%~60%wt。
3.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，所述步骤S1中，吸收剂为碳系或磁性吸收剂，包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维、炭黑、羰基铁粉、合金粉、铁氧体中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，所述步骤S1中，树脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺（PA）、聚邻苯二甲酰胺、热塑性聚氨酯、聚乳酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，所述步骤S2中，3D打印的打印温度为90-110℃，打印速度为20mm/s-60mm/s，填充率为25％~100％。
6.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，所述阻抗渐变吸波材料结构为尖锥型、蜂窝型或平板型中的任一结构。
7.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方
8.权利要求1-7任一项所述阻抗渐变吸波材料制备方法所得阻抗渐变吸波材料。
...【技术特征摘要】
1.一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，所述步骤s1中，3d打印丝材中吸收剂的浓度为2%~60%wt。
3.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，所述步骤s1中，吸收剂为碳系或磁性吸收剂，包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维、炭黑、羰基铁粉、合金粉、铁氧体中的至少一种。
4.根据权利要求1所述一种阻抗渐变吸波材料的制备方法，其特征是，所述步骤s1中，树脂包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚酰胺（pa）、聚邻苯二甲酰胺、热...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍禹，彭学刚，明鹏，汪均鉴，张裕恒，彭卓悦，李慧敏，
申请(专利权)人：航天科工武汉磁电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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