[发明专利]一种基于双层超材料的耐高温雷达吸波材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于双层超材料的耐高温雷达吸波材料的制备方法，其特征在于，所述耐高温雷达吸波材料由内到外依次包括内层介质层、内层电阻型高温超材料层、中间介质层、外层电阻型高温超材料层和外层介质层，所述内、外层电阻型高温超材料层包括导电相物质和玻璃基材，其中导电相物质和玻璃基材的质量比为30:70～70:30，所述内层介质层、中间介质层和外层介质层均为连续氧化物纤维增强氧化物复合材料；所述导电相物质为二氧化钌、钌酸铋或者钌酸铅中的一种；所述制备方法包括如下步骤：

(1)将玻璃粉末与导电相物质粉末在行星式重力搅拌机中混匀，制备得到玻璃粉末与导电相物质粉末的混合粉末料；

(2)将步骤(1)得到的混合粉末料与有机载体混合，通过三辊研磨机轧制得到耐高温电阻浆料；

(3)采用丝网印刷工艺，分别将用于制作内、外两层电阻型高温超材料层的耐高温电阻浆料印制在中间介质层材料两面，经干燥和烧结工艺，得到内、外两层电阻型高温超材料与中间介质层复合在一起的三层结构；

(4)在所述三层结构的两面分别复合内、外层介质层材料，得到耐高温雷达吸波材料粗坯，经机械加工得到所述耐高温雷达吸波材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，采用行星式重力搅拌机进行混合搅拌的工艺参数为：公转速度1280rpm～1500rpm，自转速度为30％～60％，搅拌时间30min～60min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，按混合粉末料的质量分数为75％～80％，将所述混合粉末料与有机载体混合，三辊研磨机转速为250r/min～450r/min，研磨混料时间为1～2h；制备得到的耐高温电阻浆料粘度为170pa·s～300pa·s。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，丝网印刷工艺的丝网目数为180目～300目，印制遍数为1～3遍；干燥工艺中，干燥温度为150℃～250℃，干燥时间为0.5h～1h；烧结工艺中，峰值烧结温度为850℃～1000℃，升温速度为15℃/min～20℃/min，烧结时间为10min～120min，烧结气氛为空气。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中间介质层设置有预制孔，所述步骤(4)中，通过中间介质层设置的预制孔，在三层结构的两个表面，采用Z向缝合的方式将连续氧化物增强纤维预制件与步骤(3)得到的三层结构连接成一个整体，采用溶胶-凝胶工艺，将连续氧化物增强纤维预制件与基体前驱体复合，当材料增重小于0.5％时，得到所述耐高温雷达吸波材料的粗坯，经机械加工，得到所述耐高温雷达吸波材料。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃粉末是通过以下方法制备得到的：将质量分数为30％～50％的SiO₂粉末、10％～25％的Al₂O₃粉末、12％～25％的PbO粉末、5％～15％的MgO粉末、5％～10％的CaO粉末、3～10％的ZnO粉末、2％～8％的BaO粉末、1％～5％的B₂O₃粉末混合均匀，得到玻璃原料混合粉末；将玻璃原料混合粉末进行高温熔炼，将熔化后的玻璃熔体倒入去离子水中进行淬冷，得到玻璃渣；以丙酮为球磨介质，按球料质量比为(2～3):1采用玛瑙球磨，球磨转速为380r/min～450r/min，球磨时间为6h～12h，烘干后，过筛粒径过200目～400目筛，得到所述玻璃粉末。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，高温熔炼过程中，熔炼温度为1400℃～1450℃，熔炼保温时间为2h～4h。