发明内容

本发明的目的在于提供一种多层硬质吸波材料的吸波角锥，解决现 有技术存在的缺憾。

本发明采用如下技术方案实现：

一种多层硬质材料的吸波角锥，其特征在于，所述吸波角锥具有棱 锥状的复合层结构，所述复合层结构包括三个吸波板材层，所述波板材 层之间通过粘接的方式固定连接，多个吸波角锥在水平方向上并行排 列。

进一步的，所述吸波板材层的厚度为50mm或100mm。

进一步的，所述吸波角锥的高度为150mm或300mm。

进一步的，所述吸波板材层之间通过801胶实现粘接。

进一步的，所述吸波板材层为xps挤塑板。

一种吸波角锥的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1)以聚苯乙烯树脂为原料，加入吸收剂、分散剂、阻燃剂， 通过加热混合，加入挤出机，经过一次挤出、发泡剂注入、二次挤出、 模压成型的工艺，成型为硬质导电xps吸波材料。由于该吸波材料在加 工过程中添加了吸收剂，是体吸收材料，所以拥有优良的吸波能力，且 具有xps材料的轻质、防潮、环保等特性，是一种新型的硬质吸波材 料。

其中：

吸收剂，占比2～20wt％；

分散剂，占比1～3wt％；

阻燃剂，占比5～20wt％；

其余成分为聚苯乙烯树脂；

步骤2)受限于加工工艺，xps板材厚度一般不大于100mm，因 此，本发明的第二步是使用胶粘剂将硬质导电xps吸波材料粘接起来， 形成多层导电xps板，为了进一步提高吸波材料的吸收能力，本发明将 不同电阻的导电xps板粘接，粘接后的材料从底层到面层电阻逐渐增 大，形成阻抗渐变材料，可减小电磁波在材料表面的反射，提高材料的 吸波性能。

阻抗渐变层的原理：性能优异的吸波材料需要满足两个条件：一是 材料要有较低的电阻率，可以产生较大的电磁损耗，使电磁波可以被材 料充分吸收；二是材料要有较高的电阻率，实现与自由空间的阻抗匹 配，便于电磁波入射到材料内部，不至于在材料与空气的界面处被反射 掉。通常情况下，单一的材料无法同时满足上述两个条件，因此，可以通过结构的优化降低对材料电阻率的要求，使用多层结构，将不同电阻 率的材料组合起来，使材料的电阻率从面层到底层逐渐减小，此结构可 以大幅减小材料表面的反射，提高吸收性能。

虽然阻抗渐变结构的优势很大，但是，在聚氨酯吸波角锥中从未用 过此结构，原因是聚氨酯吸波角锥大都是整体加工，整体浸渍，因此材 料整体的电阻分布较为均匀，无法形成阻抗渐变结构。本发明所用的多 层导电xps板粘贴成型方式，其结构形式和加工工艺刚好适用阻抗渐变 的结构，只要选用电阻不同的吸波平板粘贴，使材料的电阻从低层向面 层越来越大，即可增加与空气的阻抗匹配性能，减少界面处的反射，提 高吸波性能。

对于多层阻抗匹配吸波材料，兼顾性能和工艺，在不同厚度约束条 件下其层数存在一个合适值，一方面，在一定厚度约束条件下，并不是 层数越多吸波性能越好；另一方面，过多的层数给设计以及材料制备带 来一定的困难。试验证明，从单层到两层性能提高最显著，3层以上增 加层数对吸波性能改善有限。因此，本发明按照电阻率的不同将吸波材料分为三层，每层材料的高度均为角锥总高度的三分之一，随角锥总高 度的改变而改变。具体如图所示。

鉴于此，本发明适用于总高度300mm以下的吸波角锥材料。

步骤3)将上述具有阻抗渐变结构的吸波材料按照需求加工成四棱 锥体，即可形成新型硬质吸波角锥，该角锥可应用于微波暗室，克服现 有聚氨酯角锥易吸水、垂头、老化等缺点。

进一步的，在步骤1)中，所述吸收剂为50％压缩炭黑，所述分散 剂为NNO(萘磺酸钠甲醛缩合物)，所述阻燃剂为氢氧化铝；

在步骤3)中，将上述具有阻抗渐变结构的吸波材料按照需求加工 成四棱锥体。

进一步的，在步骤1)中，聚苯乙烯树脂占比70wt％，炭黑占比 15％，分散剂占比2wt％，阻燃剂占比13wt％。

进一步的，在步骤1)中，聚苯乙烯树脂占比82wt％，炭黑占比 8％，分散剂占比1.5wt％，阻燃剂占比8.5wt％。

进一步的，在步骤1)中，聚苯乙烯树脂占比90wt％，炭黑占比 4％，分散剂占比1wt％，阻燃剂占比5wt％。

本发明的优点在于：

1)通过向xps中添加炭黑吸收剂，制成一种新型的硬质吸波材 料，该材料不垂头、不吸水、抗老化性好，解决了现有聚氨酯吸波材料 的缺点；

2)首次在吸波角锥中引入了多层结构，通过各层电阻率的渐变改 善材料的阻抗匹配性能，减小反射，提高吸波性能；

3)充分利用xps的闭孔、硬质优势，制备成具有体吸收性能的导 电xps板材，然后再通过胶粘的连接方式，将多层导电xps板粘接起 来，最后将粘接好的多层材料切割成角锥状，形成一种新型的多层硬质 吸波角锥，不仅吸波性能优良，而且克服了现有技术中存在的吸水、垂 头、老化等缺陷。