[发明专利]大功率微波暗室的耐高温水泥基吸波材料及其制备方法

说明书

本发明涉及吸波功能材料技术领域，具体涉及一种大功率微波暗室的耐高温水泥基吸波材料及其制备方法。本发明使用铝酸盐水泥作为基体材料，使用泡沫和/或Al₂O₃空心微球作为透波填料；泡沫和Al₂O₃空心微球的加入可以改善水泥基材料的阻抗匹配，使更多电磁波能够入射到材料内部，增加电磁波损耗；而Al₂O₃空心微球的引入不仅能够抑制水泥的收缩，减少收缩裂缝的产生，还具有很好地导热性，在大功率条件下可以加速散热，降低角锥材料内外温度。此多孔铝酸盐水泥吸波材料可耐1000℃高温且吸波性能好，在高温下不会燃烧，满足在大功率、高温条件下使用，且制备方法简单；在大功率微波暗室中具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及吸波功能材料技术领域，具体涉及一种大功率微波暗室的耐高温水泥基吸波材料及其制备方法。

背景技术

近年来，由于隐身技术、电磁技术以及通信技术的飞速发展，微波暗室得到了广泛的关注。目前微波暗室中使用的吸波材料大多为高分子泡沫浸渍碳粉或铁氧体的技术路线，对于高分子泡沫来说，由于其自身刚性较小，在受潮后容易发生弯腰变形，这将严重影响测试环境的测试精度。随着大功率测试需求的增加，吸波角锥上承受的功率密度也越来越高，造成角锥温度较高，虽然高分子泡沫的燃点较低，但是在大功率测试条件下，过高的温度依然会使高分子泡沫发生燃烧，造成一定的安全隐患。

公开号为CN213991560U的中国专利公开了一种新型高功率吸波角锥，该角锥具有中空腔体，在中空腔体内固定安装有内部角锥，内部角锥使用蜂窝角锥或无纺布角锥，其吸收性能超过现有技术的4～8dB，然而蜂窝和无纺布的最高工作温度仅为150℃左右，功率容量小于10kW/m²，因此在更大的功率容量条件下，该角锥仍存在一定的限制性。公开号为CN114315366A的中国专利公开了一种基于3D打印的碳化硅陶瓷吸波角锥，陶瓷吸波角锥具有很好地耐高温性能，但是陶瓷烧结需要1000℃以上的高温，角锥的生产成本较高。为了降低角锥的成本，公开号为CN113860812A的中国专利公开了一种水泥无机泡沫类微波暗室用吸波角锥，其基体采用普通硅酸盐水泥，大大降低了生产成本。然而硅酸盐水泥的工作温度小于400℃，此温度下，材料即会开裂，吸波角锥失效，进一步限制了其在大功率测试条件下的应用。因此开发一种用于大功率微波暗室的耐高温水泥基吸波材料迫在眉睫。

发明内容

针对上述存在问题或不足，为解决大功率微波暗室吸波材料的耐高温问题，本发明提供了一种大功率微波暗室的耐高温水泥基吸波材料及其制备方法，该水泥基吸波材料可耐1000℃高温且吸波性能好，制备方法简单。

一种大功率微波暗室的耐高温水泥基吸波材料，采用粒径0.2～5mm的Al₂O₃空心微球和泡沫，改性水灰比0.15～0.5的铝酸盐水泥浆料制成；其中Al₂O₃空心微球和泡沫所占体积比为0vol％～50vol％，泡沫的占比可取0，Al₂O₃空心微球的占比不取0。

上述大功率微波暗室的耐高温水泥基吸波材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、配制水灰比0.15～0.5的铝酸盐水泥浆料。

步骤2、向步骤1配制的铝酸盐水泥浆料中，加入体积比0vol％～50vol％的泡沫和Al₂O₃空心微球，并混匀，得到多孔铝酸盐水泥浆料。

其中，所述Al₂O₃空心微球粒径为0.2～5mm，泡沫的占比可取0，Al₂O₃空心微球的占比不取0。

步骤3、将步骤2所得多孔铝酸盐水泥浆料倒入模具中，养护成型后，脱模得初胚。