[发明专利]一种复合材料吸波尖劈及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201410631078.3 申请日: 2014-11-11
公开(公告)号: CN104369498A 公开(公告)日: 2015-02-25
发明(设计)人: 周永江;程海峰;刘海韬;祖梅;黄文质 申请(专利权)人: 中国人民解放军国防科学技术大学
主分类号: B32B27/06 分类号: B32B27/06;B32B27/36;B32B27/30;B32B33/00;C08L63/00;C08L67/06;C08L33/02;C08K7/14;C08K7/10;C08J7/04;C09D163/00;C09D5/24
代理公司: 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 代理人: 杨斌
地址: 410073 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 复合材料 吸波尖劈 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明主要涉及吸波材料及其制备工艺,具体涉及一种吸波尖劈及其制备方法。

背景技术

随着通信技术、隐身技术、仿真试验技术以及各种电子装备的发展,微波暗室以及吸波材料得到了迅速的发展,并广泛应用于通信、微波技术、航空航天等领域。伴随着电子化、信息化的迅猛发展,对微波暗室的性能提出了更高的要求,而微波暗室的性能,在很大程度上取决于吸波尖劈。

目前常用的吸波尖劈主要采用渗炭的聚氨酯泡沫材料,此类材料应用于微波暗室中存在以下问题:1)由于基材为泡沫材料,容易出现吸潮问题,从而影响尖劈性能;2)在长期使用过程中,尤其是经常需要移动的尖劈,容易出现炭粉掉落问题,导致尖劈性能下降;3)泡沫材料力学性能较差,容易出现破损,致使尖劈的寿命较短;4)阻燃性能较差,容易发生火灾;5)由于采用有机材料,尖劈耐温性能有限,在大功率微波辐照以及高温条件下难以应用。

针对目前吸波尖劈存在的问题,国内开展了大量工作旨在解决以上问题。

在改善尖劈阻燃性方面,CN101080163A号中国专利文献(申请号200710015954.X)公布了一种高阻燃吸波尖劈,基体材料采用硬质酚醛泡沫,制备的尖劈具有较好的吸波性能,在2~18GHz频段范围具有-30~-50dB的吸波性能,同时由于采用了酚醛为基体材料,改善了尖劈的成型工艺,改进了材料的机械性能,尤其是掉粉性,其寿命相对传统聚氨酯基吸波尖劈也有了显著改善。

在改进尖劈吸波性能以及制备方法等方面也有研究人员开展了相关工作,CN101902898A号中国专利文献(申请号200910238375.0)、CN103289641A号中国专利文献(申请号201310229213.7)分别公布了多层型吸波尖劈及其制备方法。CN102529229A号中国专利文献(申请号201010597977.8)公布了一种PMI泡沫夹芯结构尖劈及其制备方法。CN103347379A号中国专利文献(申请号201310288684.5)公布了一种难燃型宽频段高功率复合型吸波尖劈及其制备方法,包括涂覆阻燃吸收剂的无纺布外壳、浸渍阻燃吸收剂的聚氨酯内芯和底座组成,制备的尖劈具有较好的吸波性能,在1~18GHz频段范围内反射率均可低于-50dB。

然而,目前公布专利的吸波材料基材仍然以泡沫材料为主,存在强度差、阻燃性能差等问题。CN1664960A号中国专利文献(申请号200510038653.X)、CN1909115A号中国专利文献(申请号200610041349.5)公布了难燃型吸波尖劈及其制备方法,这两篇专利文献均采用涂覆了阻燃剂与吸收剂的无纺布为基材,然后通过压切、折叠、粘合形成吸波尖劈。以上两专利报道的尖劈均未采用泡沫材料,而是直接将吸收剂涂覆于无纺布上形成吸波材料。尽管上述专利在吸波材料结构上有所改进,可以不采用泡沫基材,但由于无纺布与吸收剂复合后制备的材料力学性能较差,并且刚性不足,仍然存在容易破损和使用不方便等问题。同时由于无纺布表面较为粗糙,在涂覆吸收剂的过程中电性能较难控制,可能存在制备的尖劈性能一致性不理想、次品率高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种同时具有较好力学性能和吸波性能、且可阻燃的复合材料吸波尖劈,还相应提供该复合材料吸波尖劈的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为一种复合材料吸波尖劈,所述复合材料吸波尖劈由内至外依次包括基板层、导电涂层和保护层,所述基板层采用纤维增强树脂基复合材料体系,所述导电涂层的主要成分为导电炭黑,所述保护层是由树脂固化后包覆在导电涂层外部的保护涂层。

上述的复合材料吸波尖劈中,优选的,所述复合材料吸波尖劈的单元结构为一空心结构的正四棱锥,所述正四棱锥由四块形状基本相同的三角形吸波侧板拼接而成,且每块三角形吸波侧板均由所述的基板层、导电涂层和保护层相互叠加而成。

上述的复合材料吸波尖劈中,优选的,所述正四棱锥的底边长设为a,吸波侧板厚度设为t,吸波侧板的垂直高度设为h,则a的范围控制为25~35mm,t的范围控制为1~2mm,h的范围控制为270~330mm。

上述的复合材料吸波尖劈中,优选的,所述纤维增强树脂基复合材料体系中的增强纤维选用无碱玻璃纤维平纹布或石英纤维平纹布,树脂基体选用环氧树脂、不饱和聚酯树脂或丙烯酸树脂。

上述的复合材料吸波尖劈中,优选的,所述导电涂层的涂层方阻范围控制为50~200Ω/□。

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