[发明专利]一种碳纤维覆铜网复合材料及其作为天线辐射体的应用

说明书

本发明公开了一种碳纤维覆铜网复合材料，包括两段以上的碳纤维圆管，在碳纤维圆管的表面嵌入铜网，各段碳纤维圆管之间通过金属接头连接在一起，金属接头与碳纤维圆管之间通过铆接或螺接的方式组装在一起，金属接头与铜网之间则通过银焊焊接在一起，再在铜网及金属接头之外覆盖缠绕环氧层压玻璃纤维布，最后再在环氧层压玻璃纤维布的表面涂覆油漆。本发明所公开的碳纤维覆铜网复合材料，主要受力层为内层的碳纤维材料，中间层铜网起导电作用，既保留了碳纤维密度低、强度高的材料特性，又提高了碳纤维的导电性。最外层的环氧层压玻璃纤维布及其表面油漆均为非金属材料，在保证铜网能把电磁信号辐射出去的同时，还能保护铜网、防止其被氧化和腐蚀。

技术领域

本发明属于通讯天线辐射体材料选用领域，特别涉及该领域中的一种碳纤维覆铜网复合材料及其作为天线辐射体的应用。

背景技术

碳纤维材料是由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于强度高（拉伸强度可达９００ＭＰａ）、比重小（密度仅为１.５ｇ／ｃｍ^３）、耐腐蚀、耐疲劳性能好等特性，在航空、航天、高速列车、工程建筑领域得到广泛应用，是当今一种高科技复合材料。

碳纤维材料是一种半导体材料，具有一定的导电性，电阻率一般在1.0×10^-4Ωm～1.0×10^-６Ωm之间，远高于铜、铝等金属材料（铜为1.72×10^-8Ωm，铝2.85×10^-8Ωm），目前在各个领域中主要作为结构受力件使用，不适合作为天线辐射体在通讯领域中使用，特别是有一定发射功率要求的天线辐射体，这大大限制了碳纤维材料作为天线辐射体在通讯领域中的应用，特别是在车载、船载、机载等对重量、力学强度要求较高场合的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种导电性好的碳纤维覆铜网复合材料及其作为天线辐射体的应用。

本发明采用如下技术方案：

一种碳纤维覆铜网复合材料，包括两段以上的碳纤维圆管，其改进之处在于：在碳纤维圆管的表面嵌入铜网，各段碳纤维圆管之间通过金属接头连接在一起，金属接头与碳纤维圆管之间通过铆接或螺接的方式组装在一起，金属接头与铜网之间则通过银焊焊接在一起，再在铜网及金属接头之外覆盖缠绕环氧层压玻璃纤维布，最后再在环氧层压玻璃纤维布的表面涂覆油漆。

进一步的，铜网采用80目0.12mm厚的纯铜网。

进一步的，金属接头采用表面镀铜的不锈钢材料。

进一步的，金属接头与铜网之间通过含银40%的银焊条银焊在一起。

进一步的，环氧层压玻璃纤维布的厚度不小于0.5mm。

一种碳纤维覆铜网复合材料作为天线辐射体的应用，其改进之处在于：将上述的碳纤维覆铜网复合材料作为天线辐射体。

进一步的，各段碳纤维圆管之间采用大口径细螺纹连接方式。

本发明的有益效果是：

本发明所公开的碳纤维覆铜网复合材料，主要受力层为内层的碳纤维材料，中间层铜网起导电作用，既保留了碳纤维密度低、强度高的材料特性，又提高了碳纤维的导电性。最外层的环氧层压玻璃纤维布及其表面油漆均为非金属材料，在保证铜网能把电磁信号辐射出去的同时，还能保护铜网、防止其被氧化和腐蚀。

本发明所公开的碳纤维覆铜网复合材料，铜网采用80目0.12mm厚的纯铜网性能较佳，既最大限度的增加铜网的使用量，提高复合材料的导电性能，又防止铜网过密，缠绕成型时张力过大，影响圆管成型。金属接头采用表面镀铜的不锈钢材料，可以提高接头的耐腐蚀性，并防止螺纹咬死。金属接头与铜网之间通过含银40%的银焊条银焊在一起以保证电气导通。在包覆环氧层压玻璃纤维布时，同时把金属接头与铜网之间的焊接处也包覆起来，以防止焊接处氧化。