一种多层吸波器结构及其应用的制作方法

1.本发明涉及微波吸收技术领域，具体涉及一种多层吸波器结构及其应用。


背景技术：

2.随着现代社会人们对电磁波的应用领域、使用频段的不断扩展和提高，以对电磁波的辐射防护和能量吸收为目的，开发新型、高效的电磁波吸收材料(简称吸波材料)，成为研究人员日益紧迫的挑战。从民用方面的电磁污染治理、电磁辐射防护；到军事应用方面，针对雷达信号的隐身技术；以及在科研领域，为精密测试、保密研发开展的电磁屏蔽与防护，都迫切需要的相关工程材料、结构材料、仪器配件等本身或其表面层材质，具有电磁波吸收特性。从而保证人员和仪器不被干扰和损害，或是在军事对抗中通过电子“隐身”占领先机。
3.目前，广泛使用的磁性吸波材料是铁氧体材料。例如，“broadband and thin microwave absorber of nickel
‑
zinc ferrite/carbonyl iron”(journal of alloys and compounds 487(2009)708
‑
711)公开了铁氧体和金属颗粒的吸波复合材料。然而，铁氧体材料的饱和磁化强度较低，受到snoek极限限制，难以获得更高共振频率与磁导率。为了克服铁氧体的缺陷，兼具高饱和磁化强度和高snoek极限的易面型稀土
‑
过渡族金属间化合物成为了研究热点，例如nd(fe1‑
x
co
x
)
10
v2、sm2fe
14
b、ce2fe
17
n
x
吸波材料，这些吸波材料相对于铁氧体材料来说都有了显著的性能改善。
4.但是，上述吸波材料构成的单层均匀吸波器件的有效吸收带宽一般小于6ghz，难以实现超宽的有效吸收带宽。为了拓宽吸波器件的工作频段，人们也尝试了设计复杂的结构来进一步提高有效吸收带宽，其中三明治结构的多层吸波结构引起了研究者们的广泛兴趣，例如引入碳基材料(例如碳纳米管、石墨烯、碳纤维等)、金属材料(例如铁、钴等金属网)作为夹层结构。这些工作在一定程度上的确提高了材料的有效吸收带宽，但是引入的新的夹层需要根据不同的吸波剂材料需要选取合适的夹层材料，夹层不具备普适性，而且会导致吸波器的总质量较高，限制了其实际应用。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多层吸波器结构及其应用，本发明提供的多层吸波器结构中的无电磁损耗介质层具有普适性，能够在不显著增加吸波器件总质量的前提下，显著提高吸波器件的有效吸收带宽。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
7.本发明提供了一种多层吸波器结构，具有三明治结构，所述三明治结构的中间层为无电磁损耗介质层。
8.优选的，所述多层吸波器结构包括金属背衬和依次层叠于金属背衬表面的第一复合吸波材料层、无电磁损耗介质层和第二复合吸波材料层。
9.优选的，所述无电磁损耗介质层包括真空层、空气层或无电磁损耗材料层，所述无
电磁损耗材料层的材质包括石蜡、环氧树脂和聚四氟乙烯中的一种或几种。
10.优选的，所述第一复合吸波材料层和第二复合吸波材料层的组成包括电磁波吸收剂和粘结剂。
11.优选的，所述电磁波吸收剂包括石墨烯、羰基铁、铁氧体、稀土
‑
过渡族金属间化合物中的一种或几种。
12.优选的，所述稀土
‑
过渡族金属间化合物包括la2fe4co
10
b和/或ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
。
13.本发明提供了上述技术方案所述多层吸波结构在微波吸收中的应用
14.本发明提供了一种多层吸波器结构，具有三明治结构，所述三明治结构的中间层为无电磁损耗介质层。本发明添加的无电磁损耗介质层自身并不对电磁波有损耗，通过调制电磁波的相位进而增强阻抗匹配，使得电磁波在多层吸波器结构的复合吸波层中的损耗得以加强，进而实现有效吸收带宽的提高。本发明提供的多层吸波器结构具备较强的普适性与可操作性，对于多种复合吸波材料构成的吸波器件都有显著的提高有效吸收带宽的效果；而且当选用空气或真空夹层则可以实现在几乎不增加质量的同时显著改善有效吸收带宽，使得本发明提供的多层吸波器结构具备更强的应用价值。
附图说明
15.图1为三层吸波器件结构示意图；
16.图2为三层吸波器件实物图，其中，1为第一复合吸波材料层，2为无电磁损耗介质层，3为第二复合吸波材料层，4为金属背衬；
17.图3为吸波器的反射损耗曲线和有效吸收带宽示意图；
18.图4为实施例1中吸波器的理论反射损耗曲线和实验测试结果，其中，(a)为单层石墨烯吸波器的理论反射损耗曲线，(b)为经本发明改进添加石蜡夹层后得到的多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线和实验测试反射损耗曲线；
19.图5为实施例2中经本发明改进添加空气夹层后得到的多层吸波器的理论反射损耗曲线；
20.图6为实施例3中吸波器的理论反射损耗曲线和实验测试结果，其中，(a)为单层la2fe4co
10
b吸波器、单层羰基铁吸波器和la2fe4co
10
b/羰基铁双层吸波器的理论反射损耗曲线，(b)为经本发明改进添加空气夹层、石蜡夹层后得到的多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线和实验测试反射损耗曲线；
21.图7为实施例4中吸波器的理论反射损耗曲线，其中，(a)为单层la2fe4co
10
b吸波器的理论反射损耗曲线，(b)为经本发明改进添加空气夹层、石蜡夹层后得到的多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线；
22.图8为实施例5中吸波器的理论反射损耗曲线，其中，(a)为单层ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
吸波器、单层铁氧体吸波器和ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
/铁氧体双层吸波器的理论反射损耗曲线，(b)为经本发明改进添加空气夹层、石蜡夹层后得到的多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线；
23.图9为实施例6中吸波器的理论反射损耗曲线，其中，(a)为单层ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
吸波器、单层羰基铁吸波器和ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
/羰基铁双层吸波器的理论反射损耗曲线，(b)为经本发明改进添加空气夹层、石蜡夹层后得到的多层吸波器结构的理论计算反射损
耗曲线。
具体实施方式
24.本发明提供了一种多层吸波器结构，具有三明治结构，所述三明治结构的中间层为无电磁损耗介质层。
25.在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
26.在本发明中，所述无电磁损耗介质层优选包括真空层、空气层或无电磁损耗材料层，所述无电磁损耗材料层的材质包括石蜡、环氧树脂和聚四氟乙烯中的一种或几种。本发明采用上述无电磁损耗介质层能够对工作范围在1ghz以上频率、有金属背衬的单层或多层均匀吸波器件进行改进，进一步提高吸波器件的有效吸收带宽，且不会大幅度增加吸波材料以及吸波器件的厚度。本发明对于所述无电磁损耗介质层的厚度没有特殊限定，根据实际需要调整。
27.在本发明中，所述多层吸波器结构优选包括金属背衬和依次层叠于金属背衬表面的第一复合吸波材料层、无电磁损耗介质层和第二复合吸波材料层。
28.本发明对于所述金属背衬的材质没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的金属背衬即可，具体如铁、铝或合金；本发明对于所述合金的种类没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的吸波器用合金即可。
29.在本发明中，所述第一复合吸波材料层的组成优选包括电磁波吸收剂和粘结剂；本发明对于所述电磁波吸收剂的种类没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的的电磁波吸收剂即可；在本发明的具体实施例中，所述电磁波吸收剂优选包括石墨烯、羰基铁、铁氧体、稀土
‑
过渡族金属间化合物中的一种或几种；所述稀土
‑
过渡族金属间化合物优选包括la2fe4co
10
b和/或ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
；所述粘结剂优选包括石蜡和/或环氧树脂。在本发明中，所述电磁波吸收剂和粘结剂的质量比优选为0.1～10：1，更优选为1～8：1，进一步优选为4～5：1。在本发明中，所述第一复合吸波材料层的层数优选≥1；本发明对于所述第一复合吸波材料层的厚度没有特殊限定，根据实际需要进行调整即可；具体如0.1～10mm，更优选为0.5～2mm，进一步优选为1～1.5mm。
30.在本发明中，所述第二复合吸波材料层的组成优选包括电磁波吸收剂和粘结剂；所述电磁波吸收剂的可选种类、粘结剂的可选种类、电磁波吸收剂和粘结剂的质量比、第二复合吸波材料层的层数以及第二复合吸波材料层厚度优选与前述第一复合吸波材料层相同，在此不再一一赘述。
31.本发明对于所述多层吸波器结构的厚度没有特殊限定，根据实际需要确定即可；在本发明的实施例中，所述多层吸波器结构的厚度优选≤3mm，更优选为2～3mm。
32.在本发明中，所述多层吸波器结构优选通过以下方法得到：(1)利用矢量网络分析仪测试不含无电磁损耗介质层的原吸波器件在不同频率范围内的电磁参数信息，根据所述电磁参数信息，通过传输线公式计算原吸波器件在不同厚度的理论反射损耗曲线，根据所述理论反射损耗曲线计算有效吸收带宽，得到具备最大有效吸收带宽的结构参数；(2)经程序计算得到，经本发明改进，添加无损耗介质夹层后构成的多层吸波器结构的可以实现的最大带宽以及相应的结构参数，所述结构参数包括各层复合吸波材料层的化学组成和厚
度；(3)对比所述原吸波器件的理论反射损耗曲线和吸波器件的理论反射损耗曲线，当所述吸波器件的最大有效吸收带宽大于所述原吸波器件的最大有效吸收带宽时，提供具有步骤(2)得到的结构参数的吸波器件，利用矢量网络分析仪测定所述吸波器件的反射损耗随微波频率变化的曲线，然后与步骤(2)中吸波器件的计算反射损耗曲线对照，从理论和实验两方面验证本发明采用的无电磁损耗介质层的适用性。
33.本发明利用矢量网络分析仪测试不含无电磁损耗介质层的原吸波器件在不同频率范围内的电磁参数信息，根据所述电磁参数信息，通过传输线公式计算原吸波器件在不同厚度的理论反射损耗曲线。
34.在本发明中，所述原吸波器件中不含无电磁损耗介质层的复合吸波材料层的制备方法优选与前述第一复合吸波材料层的制备方法相同，在此不再赘述。在本发明中，所述原吸波器件通过控制多层吸波器结构总厚度，调整每一层的厚度以及每一层复合吸波材料层选取材料的种类得到；所述厚度的调整量优选为0.1mm。在本发明中，所述每一层的厚度的精度为0.1mm。
35.在本发明中，所述不同频率范围优选包括1～48ghz；在本发明的具体实施例中，所述不同频率优选为1～18gh。在本发明中，所述电磁参数信息优选为复数磁导率与复数介电常数在1～18ghz频段内随频率的变化关系。在本发明中，所述有效吸收带宽指的是满足反射损耗≤
‑
10db的频率区间的宽度。
36.在本发明中，以三层吸波器件为例即依说明得到所述反射损耗曲线的具体步骤，所述三层吸波器件结构示意图如图1所示，包括依次层叠的金属背衬、第一复合吸波材料层(介质层1)、无电磁损耗介质层(介质层2)和第二复合吸波材料层(介质层3)；三层吸波器件实物图如图2所示，其中，1为第一复合吸波材料层，2为无电磁损耗介质层，3为第二复合吸波材料层，4为金属背衬。在本发明中，优选用structure＝[(m1，d1)，(m2，d2)，(m3，d3)]来表示三层吸波器件的结构，其中m
k
代表的是第k层选取的复合吸波材料编号，dk代表是第k层的厚度，k＝1，2，3，
……
；根据麦克斯韦方程组以及不同层交界处的边界条件，代入所述电磁参数信息，得到三层吸波器件的理论反射损耗曲线，根据所述理论反射损耗曲线计算有效吸收带宽，得到具备最大有效吸收带宽的结构参数，具体步骤如下：
[0037]
求解麦克斯韦方程组可得到介质内的电磁波的通解形式：
[0038]
介质层n内的电场分布为
[0039]
相应的磁场分布为
[0040]
其中，k
n
为介质层n的波矢，有μ
n
为介质层n的磁导率，ε
n
为介质层n的介电常数，f为电磁波的频率，c为真空光速；其中，a
n
与b
n
为待求解的系数；其中，η
n
为介质层n的波阻抗，有其中的
[0041]
为方便求解，引入变量γ
n
＝a
n
/b
n
与z
n
＝(1 γ
n
)/(1
→
γ
n
)，即有γ
n
＝(z
n
‑
1)/(z
n
1)
[0042]
再考虑到电磁场在介质交界处的连续性可以得到：
[0043]
金属背衬与介质层1界面处，根据理想导体内电场为0有：0＝a1 b1[0044]
于是可知γ1＝
‑
1，z1＝0。
[0045]
再考虑介质n与介质n 1的交界处：
[0046]
根据电场连续有
[0047]
根据磁场连续有
[0048]
再代入γ
n
＝a
n
/b
n
，γ
n 1
＝a
n 1
/b
n 1
，z
n
＝(1 γ
n
)/(1
‑
γ
n
)和z
n 1
＝(1 γ
n 1
)/(1
‑
γ
n 1
)。
[0049]
于是可以得到已知z1＝0以及递推关系，由此可以求出最后一层介质与空气界面处的z；从而计算得到反射损耗曲线进而得到有效吸收带宽(rl小于
‑
10db的频率区间的宽度，如图3所示)。
[0050]
在本发明中，当所述多层吸波器结构的层数＞3层时(即第一复合吸波材料层 无电磁损耗介质层 第二复合吸波材料层的总层数＞3)，计算理论反射损耗曲线和根据反射损耗曲线得到有效吸收带宽，进而得到具备最大有效吸收带宽的结构参数的方法与前述具有3层结构的吸波器件的原理相同，具体步骤如下：用structure＝[(material 1，thickness 1)，
…
，(material k，thickness k)]来表示吸波器件的结构，其中material k代表第k层选取的介质的种类(即复合吸波材料种类或无电磁损耗介质层的材质)，thickness k代表该层的厚度，根据麦克斯韦方程组以及不同层交界处的边界条件，代入电磁参数信息，得到每一种structure对应的吸波器件的理论反射损耗曲线以及对应的有效吸收带宽bandwidth；通过计算机计算可以得到，使得bandwidth(structure)这个函数取最大值时所对应的最佳structure取值；按照得到的最佳structure制备添加了无电磁损耗介质层后的吸波器件，然后进行最大有效吸收带宽的理论计算和实验测试。吸波器件的有效吸收带宽相较于原吸波器件可以实现有效吸收带宽的大幅提升。
[0051]
本发明提供了上述技术方案所述多层吸波器结构或上述技术方案所述吸波器件在微波吸收领域中的应用。本发明通过在吸波器件中添加一层无电磁损耗能力的夹层，从而通过仅调控波的相位而不改变其振幅，使得吸波器件的阻抗匹配得以改善，最终实现吸波器件更宽的工作频段。本发明提供的多层吸波器结构具备较强的普适性与可操作性，对于多种复合吸波材料构成的吸波器件都有显著的提高有效吸收带宽的效果；而且当选用空气或真空夹层则可以实现在几乎不增加质量的同时显著改善有效吸收带宽，使得本发明提供的多层吸波器结构具备更强的应用价值。
[0052]
下面将结合本发明中的实施例，对本发明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。
[0053]
实施例1
[0054]
(1)单层石墨烯吸波器：金属背衬和金属背衬表面的石墨烯
‑
石蜡复合吸波材料。
[0055]
将石蜡溶于正己烷中后加入石墨烯粉末，离心搅拌至正己烷挥发，得到均匀混合的石墨烯
‑
石蜡复合吸波材料(石墨烯和石蜡质量比为3：8)，将石墨烯
‑
石蜡复合吸波材料置于模具中压制，得到内径为3.04mm、外径为7.00mm的圆柱环。在安捷伦矢量网络分析仪上测量圆柱环的电磁参数，根据电磁参数，计算得到不同厚度的圆柱环的电磁波反射损耗曲
线，结果如图4中(a)所示，根据图4中(a)可知，单层石墨烯吸波器可以实现的最佳有效吸收带宽为2.38ghz，覆盖频段为15.62～18ghz。
[0056]
(2)在单层石墨烯吸波器中添加厚度为1.4mm的石蜡层作为无电磁损耗介质层，得到的多层吸波器为：金属背衬和在金属背衬表面依次层叠的1.4mm石墨烯
‑
石蜡复合吸波材料层、1.4mm石蜡层和0.2mm石墨烯
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.4mm 1.4mm石蜡层 0.2mm)，根据步骤(1)的方法计算得到多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线，如图4中(b)所示，由图4中(b)可知，最佳有效吸收带宽为8.67ghz的有效吸收带宽，覆盖频段为9.33～18ghz。
[0057]
(3)制备步骤(2)的多层吸波器结构，测试其反射损耗曲线以及有效吸收带宽，实验测试结果如图4中(b)所示。由图4中(b)可知，多层吸波器结构的实验测试结果与程序预测的结果高度符合。表明，本发明成功地将该石墨烯
‑
石蜡复合吸波材料的有效吸收带宽从2.38ghz提高到8.67ghz，提高幅度达到264％。
[0058]
实施例2
[0059]
按照实施例1步骤(1)～(2)的方法进行多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线，与实施例1的区别在于，步骤(2)中无电磁损耗介质层为厚度为1.3mm的空气层，多层吸波器结构为金属背衬和在金属背衬表面依次层叠的1.4mm石墨烯
‑
石蜡复合吸波材料层、1.3mm空气层和0.3mm石墨烯
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.4mm 1.3mm空气层 0.3mm)，理论计算反射损耗曲线如图5所示。限于实验室目前还没法制备中空的样品进行测试。计算结果与用石蜡作为无电磁损耗介质层的差异不大，这是因为空气与石蜡具备相似的高频电磁性质，二者均为几乎无电磁损耗，且均无磁性，差异仅在于空气的介电常数为1，石蜡则约为2.28。若是技术上最终可实现空心结构，即可在几乎不增加总质量的情况下，大幅改进有效吸收带宽。
[0060]
实施例3
[0061]
(1)将石蜡溶于正己烷中后加入la2fe4co
10
b粉末，离心搅拌至正己烷挥发，得到均匀混合的la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料(la2fe4co
10
b和石蜡质量比为5：1)，将la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料置于模具中压制，得到内径为3.04mm、外径为7.00mm的la2fe4co
10
b
‑
石蜡圆柱环(记为单层la2fe4co
10
b)。
[0062]
(2)将步骤(1)中的la2fe4co
10
b替换为羰基铁，羰基铁和石蜡质量比为3：1，得到羰基铁
‑
石蜡圆柱环(记为单层羰基铁)。
[0063]
(3)la2fe4co
10
b/羰基铁双层吸波器(记为双层)：金属背衬，在金属背衬表面依次层叠的0.9mmla2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层和0.7mm羰基铁
‑
石蜡复合吸波材料层。
[0064]
(4)在安捷伦矢量网络分析仪上测量步骤(1)～(3)的圆柱环的电磁参数，根据电磁参数，计算得到不同厚度的电磁波反射损耗曲线，结果如图6中(a)所示。由图6中(a)可知，单层la2fe4co
10
b的最佳有效吸收带宽为4.7ghz，单层羰基铁的最佳有效吸收带宽为7.1ghz，la2fe4co
10
b/羰基铁双层吸波器的最佳有效吸收带宽为7.9ghz，覆盖频段为10.1～18ghz，超过了这两种复合吸波材料各自构成的单层吸波器的最佳有效吸收带宽。
[0065]
(5)多层吸波器结构：金属背衬，在金属背衬表面依次层叠的1.2mm la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层、0.8mm石蜡层和0.5mm羰基铁
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.2mm la2fe4co
10
b 0.8mm石蜡 0.5mm羰基铁)，或，在金属背衬表面依次层叠的1.2mm la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层、0.7mm空气层和0.6mm羰基铁
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.2mm la2fe4co
10
b 0.7mm空气 0.6mm羰基铁)，根据步骤(1)的方法计算得到多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线，如图6中(b)所示，由图6中(b)可知，添加石蜡夹层后多层吸波器结构的最佳有效吸收带宽达到10ghz；添加空气夹层后多层吸波器结构的最佳有效吸收带宽达到10ghz。
[0066]
(6)测试步骤(5)中的添加石蜡夹层后的多层吸波器结构的反射损耗曲线和有效吸收带宽，实验测试结果如图6中(b)所示。由图6中(b)可知，多层吸波器结构的实验测试结果与程序预测的结果高度符合。表明，本发明成功地将该la2fe4co
10
b/羰基铁双层吸波器的有效吸收带宽从7.9ghz提高到10ghz，提高幅度达到27％。
[0067]
由实施例1～3可知，本发明提供的制备方法不仅可以用于优化单种材料构成的单层吸波材料，还可用于优化不同材料构成的双层吸波材料。而且验证了理论计算结果与实验测试结果高度相符。
[0068]
实施例4
[0069]
(1)将石蜡溶于正己烷中后加入la2fe4co
10
b粉末，离心搅拌至正己烷挥发，得到均匀混合的la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料(la2fe4co
10
b和石蜡质量比为5：1)，将la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料置于模具中压制，得到内径为3.04mm、外径为7.00mm的la2fe4co
10
b
‑
石蜡圆柱环(记为单层la2fe4co
10
b)。在安捷伦矢量网络分析仪上测量圆柱环的电磁参数，根据电磁参数，计算得到不同厚度的电磁波反射损耗曲线，结果如图7中(a)所示。由图7中(a)可知，la2fe4co
10
b
‑
石蜡的最佳有效吸收带宽为4.7ghz，覆盖频段为11.7～16.4ghz。
[0070]
(2)在单层la2fe4co
10
b中添加厚度为1.6mm的石蜡层或厚度为1.4mm的空气层作为无电磁损耗介质层，得到的多层吸波器结构为：金属背衬和在金属背衬表面依次层叠的1.3mm la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层、1.6mm石蜡层和0.1mmla2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.3mm 1.6mm石蜡 0.1mm)，或，在金属背衬表面依次层叠的1.4mm la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层、1.4mm空气层和0.2mmla2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.4mm 1.4mm空气 0.2mm)多层吸波器结构，根据步骤(1)的方法计算得到多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线，如图7中(b)所示，由图7中(b)可知，添加石蜡夹层后多层吸波器结构的最佳有效吸收带宽达到10.25ghz，覆盖频段为7.75～18ghz；添加空气夹层后多层吸波器结构的最佳有效吸收带宽达到10.72ghz的有效吸收带宽，覆盖频段为7.28～18ghz。表明，本发明成功地将该单层la2fe4co
10
b吸波器的有效吸收带宽从4.7ghz提高到10.72ghz，提高幅度达到128％。
[0071]
实施例5
[0072]
(1)将石蜡溶于正己烷中后加入ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
粉末，离心搅拌至正己烷挥发，得到均匀混合的ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡复合吸波材料，将ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡复合吸波材料置于模具中压制，得到内径为3.04mm、外径为7.00mm的ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡圆柱环(记为单层ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
)，其中，ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
和石蜡质量比为4：1
[0073]
(2)将步骤(1)中的ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
替换为铁氧体，铁氧体和石蜡质量比为4：1，得到铁氧体
‑
石蜡圆柱环(记为单层铁氧体)。
[0074]
(3)ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
/铁氧体双层吸波器(记为双层)：金属背衬，在金属背衬表面依次层叠la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层和铁氧体
‑
石蜡复合吸波材料层(记为双层)，
厚度为2～3mm。
[0075]
(4)在安捷伦矢量网络分析仪上测量步骤(1)～(3)的圆柱环吸波器的电磁参数，根据电磁参数，计算得到不同厚度的电磁波反射损耗曲线，结果如图8中(a)所示。由图8中(a)可知，单层ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
的最佳有效吸收带宽为2.29ghz，单层铁氧体的最佳有效吸收带宽为8.48ghz，双层吸波材料的最佳有效吸收带宽为9.12ghz，覆盖频段为8.74～17.86ghz，超过了这两种复合吸波材料各自构成的单层吸波材料的最佳有效吸收带宽。
[0076]
(5)在ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
/铁氧体双层吸波器中添加厚度为1mm的石蜡层或厚度为0.7mm的空气层作为无电磁损耗介质层，得到的多层吸波器结构为：金属背衬和在金属背衬表面依次层叠的1.4mm ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡复合吸波材料层、1mm石蜡层和0.1mm铁氧体
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.4mm ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
1mm石蜡 0.6mm铁氧体)，或，在金属背衬表面依次层叠的1.4mm ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡复合吸波材料层、0.7mm空气层和0.9mm铁氧体
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.4mm 0.7mm空气 0.9mm铁氧体)多层吸波器结构，根据步骤(1)的方法计算得到两种多层吸波器结构的理论反射损耗曲线，如图8中(b)所示，由图8中(b)可知，添加石蜡夹层后多层吸波器结构的最佳有效吸收带宽达到11.2ghz，覆盖频段为6.8～18ghz；添加空气夹层后多层吸波器结构的最佳有效吸收带宽达到11.4ghz的有效吸收带宽，覆盖频段为6.6～18ghz。表明，本发明成功地将该ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
/铁氧体双层吸波器的有效吸收带宽从9.12ghz提高到11.4ghz，提高幅度达到25％。
[0077]
实施例6
[0078]
(1)将石蜡溶于正己烷中后加入ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
粉末，离心搅拌至正己烷挥发，得到均匀混合的ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡复合吸波材料，将ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡复合吸波材料置于模具中压制，得到内径为3.04mm、外径为7.00mm的ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡圆柱环(记为单层ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
)，其中，ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
和石蜡质量比为4：1
[0079]
(2)将步骤(1)中的ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
替换为羰基铁，羰基铁和石蜡质量比为3：1，得到羰基铁
‑
石蜡圆柱环(记为单层羰基铁)。
[0080]
(3)ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
/羰基铁双层吸波器(记为双层)：金属背衬，在金属背衬表面依次层叠的la2fe4co
10
b
‑
石蜡复合吸波材料层和羰基铁
‑
石蜡复合吸波材料，厚度为2～3mm。
[0081]
(4)在安捷伦矢量网络分析仪上测量步骤(1)～(3)的吸波器的电磁参数，根据电磁参数，计算得到不同厚度的电磁波反射损耗曲线，结果如图9中(a)所示。由图9中(a)可知，单层ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
的最佳有效吸收带宽为2.29ghz，单层羰基铁的最佳有效吸收带宽为7.13ghz，双层吸波材料的最佳有效吸收带宽为7.6ghz，覆盖频段为10.29～17.89ghz，超过了这两种复合吸波材料各自构成的单层吸波材料的最佳有效吸收带宽。
[0082]
(5)ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
/羰基铁双层吸波器中添加厚度为0.6mm的石蜡层或厚度为0.6mm的空气层作为无电磁损耗介质层，所得多层结构吸波器为：金属背衬，在金属背衬表面依次层叠的1.4mm ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡复合吸波材料层、0.6mm石蜡层和1mm羰基铁
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.4mm ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
0.6mm石蜡 1mm羰基铁)，或，在金属背衬表面依次层叠的1.5mm ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡复合吸波材料层、0.6mm空气层和0.9mm羰基铁
‑
石蜡复合吸波材料层(记为1.5mm 0.6mm空气 0.9mm羰基铁)，根据步骤(1)的
方法计算得到多层吸波器结构的理论计算反射损耗曲线，如图9中(b)所示，由图9中(b)可知，添加石蜡夹层后多层吸波器结构的最佳有效吸收带宽达到11.96ghz，覆盖频段为6.04～18ghz；添加空气夹层后多层吸波器结构的最佳有效吸收带宽达到12ghz的有效吸收带宽，覆盖频段为6～18ghz。表明，本发明成功地将该ce
1.75
sm
0.25
fe
17
n3‑
δ
‑
石蜡和羰基铁
‑
石蜡这两种复合吸波材料构成的双层吸波材料的有效吸收带宽从7.6ghz提高到12ghz，提高幅度达到58％。
[0083]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。