[发明专利]一种碳基多孔柔性复合吸波材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳基多孔柔性复合吸波材料及其制备方法，其特点是先将1份碳基吸波剂进行预处理，然后将处理后的碳基吸波剂与0.2～0.4份增熔剂、40～100份硅橡胶、10～30份增强剂、0～5份辐射敏化剂、0～3份阻燃剂混炼成型，将混炼成型的胶料置于模具中，在100～150kg.cm^‑2下进行压延，制成厚度为0.5～5毫米的薄片，然后将含模具的薄片塑封后，置于γ射线辐照场或电子束加速器中，使其总吸收剂量保持30～100kGy进行辐射交联，拆除塑封及模具后，裁去边缘后即得碳基多孔柔性复合吸波材料。本发明工艺简单，不需要复杂的化学过程控制或专业辅助设备，仅需双棍开炼机等简单的设备，成本较低；制备的材料柔韧性和吸波性能优异，并且制备过程控制简捷、重复性好、节能环保。

技术领域

本发明属于吸波材料及复合材料技术领域，具体涉及一种具有吸波性能的碳基多孔柔性复合材料及其制备方法。

背景技术

随着现代科技的飞速发展，吸波材料由于其能够有效吸收电磁波的性能，有助于提高装备系统的生存和突防以及纵深打击能力、消除/减电子设备之间的电磁干扰、提高系统的电磁兼容能力，因而被广泛应用于各种飞行器、武器装备、电子器件、通信通讯等军民领域。

柔性吸波材料属于复合材料的范畴，由于其材质柔韧，有别于常规吸波材料的刚性，可弯折。但现有技术中，柔性吸波材料一般是采用胶粘剂与吸波剂(通常为磁性材料)混合辊压而成，通过选择丁腈橡胶或氢化丁腈橡胶基材、优化配方设计等方式，使其满足不同需求。虽然这类材料吸波具有均匀性好、工艺可控性强、材料性能(尤其是电性能)稳定、施工简单等优点，但其普遍存在材料耐温性能一般低于100℃、所选用的吸波剂填料多为金属粉体、面密度过高等不足，同时需要较为复杂的工艺方法和专业设备，成本较高，无法满足特种装备以及具体使用环境或场景对材料的性能要求。

发明内容

作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，采用非金属碳基吸波剂与硅橡胶及其他辅料制备得到的吸波材料柔韧性和吸波性能良好。基于这种发现，完成了本发明。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是通过混炼和辐射交联的方法，制备了一种碳基多孔柔性复合吸波材料。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种碳基多孔柔性复合吸波材料，所述吸波材料的配方组成按重量计为：碳基吸波剂1份，增熔剂0.2～0.4份，硅橡胶40～100份，增强剂10～30份，辐射敏化剂0～5份，阻燃剂0～3份。

优选的是，其中，所述吸波材料的配方组成按重量计为：碳基吸波剂1 份，增熔剂0.3份，硅橡胶70份，增强剂15份，辐射敏化剂2份，阻燃剂2 份。

优选的是，其中，所述碳基吸波剂为石墨烯、炭黑、富勒烯、短切碳纤维中的一种或几种的组合；所述增熔剂为硬脂酸、硅烷偶联剂、钛酸酯中的任意一种；所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶中的任意一种；所述增强剂为纳米氧化锌、白炭黑、高岭土、凹凸棒改性粘土、硬质陶土、稻壳超细微粉中的一种或几种的组合；所述辐射敏化剂为为三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、二丙烯酸-1,6-己二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的任意一种，辐射敏化能够在被射线辐射时产生自由基；所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的任意一种，采用阻燃剂是为了进一步降低吸波材料的可燃性。

优选的是，其中，所述碳基吸波剂为重量比为1:1～3的石墨烯和炭黑、重量比为1:1～3的富勒烯和炭黑、重量比为1:1～3的石墨烯和富勒烯、重量比为1:1～3的短切纤维与炭黑中的一种。

优选的是，其中，所述增强剂为重量比为1:0.5～1:1～3的纳米氧化锌、高岭土和稻壳超细微粉。

优选的是，其中，所述稻壳超细微粉的粒径小于100微米。