[发明专利]耐150℃泡沫夹层吸波复合材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201210060395.5 申请日: 2012-03-08
公开(公告)号: CN102615883A 公开(公告)日: 2012-08-01
发明(设计)人: 张国喜;邓德凤;张志斌;王增奎;刘聿成;唐旭亮 申请(专利权)人: 湖北三江航天江北机械工程有限公司
主分类号: B32B17/04 分类号: B32B17/04;B32B17/10;B32B27/18;B32B37/12;B32B38/16
代理公司: 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 代理人: 胡镇西
地址: 432000*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 150 泡沫 夹层 复合材料 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及泡沫复合材料,具体地指一种耐150℃泡沫夹层吸波复合材料及其制备方法。

背景技术

随着军事技术的不断发展,雷达、毫米波、红外、激光、多光谱和声波等现代探测和制导技术大量应用于武器系统中,给飞机、舰艇、坦克及其它武器的生存造成了极大的威胁。隐身材料技术作为提高武器系统生存和突防能力,提高武器装备隐身能力,提高总体作战效能的有效手段,受到世界各军事大国的高度重视,然而,传统的单一吸波涂料,吸波频带有限、效率低、重量大、耐温性差等局限,满足不了现代武器结构吸波隐身一体化的要求。因此,吸波宽、效率高、密度小以及兼容型吸波材料已成为全世界研究的热点。

结构吸波复合材料是同时具有承载能力和吸波性能的结构/功能一体化复合材料,国外先进的隐身飞机已开始大量应用结构吸波复合材料。F-117A、B-2、F-22隐身飞行器上结构吸波材料用量分别为10%、50%、70%。可以说,结构吸波材料的发展在很大程度上影响着隐身材料乃至整个隐身技术的未来。其中轻质泡沫夹层型吸波复合材料因其强度高、韧性好、质量轻等特点,可使武器系统明显减重、增强机动性能而越来越多的应用于隐身飞行器结构件,如B-2飞机的蒙皮就采用了轻质泡沫夹层吸波复合材料。

尽管泡沫夹层复合材料具有轻质、力学性能优良、吸波性能好、吸波频带宽等优点,然而,如何提高材料的吸波性能与耐高温性能成为目前的研究重点。同时,泡沫夹层吸波复合材料耐高温性能方面的报道还比较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种耐150℃泡沫夹层吸波复合材料及其制备方法,从而得到耐高温、轻质化、吸收频带宽、力学性能优异的结构型吸波复合材料。

为解决上述技术问题,本发明提供一种耐150℃泡沫夹层吸波复合材料,包含上蒙皮、泡沫夹层和下蒙皮,其特征在于:所述上蒙皮、泡沫夹层和下蒙皮的重量比为:10~20∶60~80∶10~20;所述上蒙层、泡沫夹层和下蒙皮的厚度比为1~3∶8~15∶2~6;所述上蒙皮组份的重量比为:电磁波吸波材料5~35、增强纤维布40~50、树脂基体5~20;所述泡沫夹层组份中按重量比包括:电磁波吸波材料10~20、泡沫材料20~60、树脂基体30~60、引发剂0~5、发泡剂0~5、交联剂0~5;所述下蒙皮组份的重量比为:电磁波吸波材料5~35、增强纤维布40~50、树脂基体5~20。

进一步,所述电磁波吸波材料为石墨、羰基铁铁粉、二氧化锰和铁氧体吸收剂中任选一种或几种,其粒径为0.5~10μm;所述增强纤维布为E玻璃纤维布、S玻璃纤维布和碳纤维布中任选其一;所述树脂基体为环氧树脂、双马树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂和聚醚酰亚胺树脂中任选其一。

再进一步,所述泡沫材料为聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酰亚胺中任选其一。

再进一步,所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、戊烷、异戊烷、正戊烷、三氯三氟乙烷和二氯二氟甲烷中任选其一;所述发泡剂为正丁醇、异丁醇、叔丁醇和新戊醇中任选其一;所述交联剂为丙烯酸烯丙酯、烯丙基丙烯酰胺和烯丙基甲基丙烯酰胺中任选其一。

再进一步,所述泡沫夹层组份中按重量比还包括:触变剂0~3、表面活性剂0~2、发酸固化剂0~1、醚类多元醇0~0.5、催化剂0~1、泡沫稳定剂0~5、有机多异氰酸酯0~4、溶剂1~10、脱水剂0~4。

再进一步,所述触变剂为硅藻土、石棉和云母中任选其一;所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚类和DC-190中任选其一;所述发酸固化剂为硫酸、磷酸、盐酸和草酸、苯磺酸、甲苯磺酸和醋酸中任选其一;所述醚类多元醇为山梨醇聚醚-20和二乙二醇聚醚中任选其一;所述催化剂为二甲基锡、二辛基锡、四苯基锡、三乙胺和三亚乙基二胺中任选其一;所述泡沫稳定剂为磺化脂肪醇和磺化脂肪酸中任选其一;所述有机多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多异氰酸酯中任选其一;所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和六甲基磷酰胺中任选其一;所述脱水剂为乙酸酐和马来酸酐中任选其

本发明提供一种耐150℃泡沫夹层吸波复合材料的制备方法,其包括以下步骤:

1)按所述泡沫夹层中各组份重量称取原料,混合搅拌2~8h,得到均匀的混合溶液;

2)将步骤1)所得混合溶液倒入模腔,将模腔置于40~100℃模具中固化2~6h,然后自然冷却至室温,得到泡沫夹层,并将泡沫夹层打磨使其表面平整;

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