[发明专利]一种与高硅氧/酚醛防热材料匹配的吸波贴片及其制备方法

说明书

本发明属于电磁波吸收材料领域，具体涉及的是一种与高硅氧/酚醛防热材料匹配的吸波贴片及其制备方法。所述的吸波贴片，按重量份计，其原料由丁腈橡胶：羰基铁粉：铁硅铝合金粉：抗氧剂：偶联剂：双二五硫化剂：交联助剂＝100：(276.0‑386.5)：(55.2‑165.6)：1：4.4：3：2组成；并按热硫化成型工艺进行制备。本发明采用羰基铁粉与铁硅铝粉复合吸收剂制备的吸波贴片与防热材料匹配，在S、C、X频段内具有较强的电磁波吸收特性，垂直反射率在2～4GHz范围内≤‑5.1dB，4～6GHz范围内≤‑8.4dB，9～11GHz范围内≤‑6.9dB。表面波衰减率在3.3GHz>20dB/m，5.6GHz>15dB/m，10GHz>8dB/m。

技术领域

本发明属于电磁波吸收材料领域，具体涉及的是一种与高硅氧/酚醛防热材料匹配的吸波贴片及其制备方法。

背景技术

高硅氧/酚醛复合材料具有较低的密度和热导率、优良的吸热能力、耐烧蚀性能和热稳定性等特点，该类型材料既能适用于长时间飞行、中等焓值、中低热流的防热要求，又能耐长时间烧蚀和高气流剪切，且具有较好的隔热性能，成本低廉，工艺周期短，因而被广泛应用于长时间飞行器的烧蚀热防护。

随着雷达散射截面缩减技术的不断发展，许多强RCS散射源已被有效的抑制，但是仍有部分镜面散射源需要通过吸波材料加以控制。此外，许多先前不重要的散射源，如物体表面的不连续处，导致的散射变得越来越重要。当电磁波以大角度斜入射到金属目标时，在目标表面会激发起很强的表面波(或爬行波)，遇到电磁不连续处就会生成辐射源，严重影响整个目标的RCS，甚至破坏目标的隐身效果。目前传统的隐身材料一般采用涂料形式喷涂在产品表面，使用温度较低，无法满足导弹这类在飞行中剧烈摩擦生热的武器的使用要求；导弹武器系统的发展对武器用隐身材料提出迫切需求。

吸波材料的使用是针对已经明确气动外形武器隐身的重要方面，其中，橡胶基吸波贴片较柔软，可以用于弯曲表面，其贴覆方便，灵活可调节，通过选择合适的橡胶基体材料，可以用在各种对耐候性、耐环境性能有特别要求的情况下，具有吸波性能强等优点，通过材料攻关来解决与防热材料匹配的宽频带吸波问题，有望设计出柔性可贴装雷达吸波贴片材料，减小吸波材料的厚度，降低材料面密度，提高吸波材料的使用效率。

发明内容

针对导弹大面积热防护系统对隐身性能的要求，本发明利用柔性雷达吸波贴片材料来控制减小各种影响目标RCS的散射源，突破吸收剂体系的研制、防热/隐身的匹配性等关键技术，开展与高硅氧/酚醛防热材料匹配的吸波贴片研究。匹配设计的关键在于吸波材料及其组合的研制，使之能够与防热材料形成电磁匹配结构。目前满足单一频段电性能指标的材料设计与试验相对简单，但需要同时满足在S、C、X波段的吸波性能，特别是防热层及匹配的吸波材料厚度均确定的情况下，拓展隐身工作频段特别是提高低频段的吸波性能，是目前复合结构的设计所面临的关键技术问题。

针对单一吸收剂吸波材料吸收频带窄的缺点，本发明以现有的雷达吸波材料为基本体系，对羰基铁粉、铁硅铝合金粉等吸收剂进行复配设计来进行电磁参数的表征和调控。同时在吸收剂的工艺性研究中发现，受制于吸收剂的密堆积系数等因素的影响，吸收剂复配后如何达到高的填充比也是决定吸收剂电磁性能的重要因素。

本发明采用的技术方案是：

一种与高硅氧/酚醛防热材料匹配的吸波贴片，按重量份计，由丁腈橡胶：羰基铁粉：铁硅铝合金粉：抗氧剂：偶联剂：双二五硫化剂：交联助剂＝100：(276-386.5)：(55.2-165.6)：1：4.4：3：2组成。

其中，丁腈橡胶为氢化丁腈橡胶，其既保持了丁腈橡胶的耐油性和物理机械性能，又赋予耐热、耐天候性，在超过150℃的高温条件下，仍能保持良好的工作性能。

本发明采用热硫化成型工艺，所述制备得到吸波贴片的厚度为0.8mm±0.1mm，面密度≤2.65kg/m²。