[发明专利]一种树脂柱增强宽频吸波/承载复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于吸波材料技术领域，公开了一种树脂柱增强宽频吸波/承载复合材料及其制备方法，在透波层下部依次叠加起阻抗渐变作用的阻抗匹配层、包含吸收剂的吸波层以及反射层，形成叠层结构；对形成叠层结构进行打通孔处理后，采用湿法成型工艺，使树脂流入通孔，在通孔位置形成贯通整个叠层结构的树脂柱结构。本发明通过对多层结构预制体厚度方向预先打通孔的方式，借助复合材料湿法成型的工艺特点，树脂在充填预制体的过程中灌注入通孔形成Z向树脂柱结构，达到增强层间性能的作用，本发明成型工艺简单、力学性能优异，通孔处形成的树脂柱结构对层间性能有极大的增强，能有效地解决当前吸波复合材料吸波层易分层的缺陷。

技术领域

本发明属于吸波材料技术领域，尤其涉及一种树脂柱增强宽频吸波/承载复合材料及其制备方法。

背景技术

电磁波吸收体是一种能有效吸收入射电磁波，显著降低回波强度的功能复合材料，在军用隐身、民用电磁防护和抗电磁干扰领域有重要的应用。结构型吸波复合材料采用纤维增强体，进行吸波性能和力学性能综合一体化设计，从而兼具吸波和承载的双重功能，可避免涂覆型吸波材料涂层易脱落、耐候性等缺点，已经成为吸波材料研究领域的一个重要方向。

从结构吸波材料研究现状来看，目前，业内常用的现有技术是这样的：

将含有吸收剂的树脂胶液通过手糊或者浸渍的方式添加到纤维布或者预浸料内后，直接在高温高压的条件下将含吸收剂胶液的纤维布或者预浸料粘合到一起固化成型，制备得到结构型吸波材料，此处称一次固化成型方式。如中船重工725所公开的专利《一种吸波复合材料的湿法模压成型方法》(中国专利申请号200810141291.0)。此类方法的缺点是含有吸收剂胶液的纤维布或者预浸料中吸收剂胶液尚处于液态或半固态状态，经加热加压后吸收剂可能随胶液流动，影响电性能稳定。

将吸波涂料喷涂或者浸涂到纤维增强体基材上，先固化一次制备得到单层的吸波基材，然后在高温高压条件下，使用胶膜或相应的粘合剂将单层的吸波基材粘合到一起固化制备得到结构型吸波材料，此处称二次固化成型方式。如深圳光启尖端技术有限责任公司公开的专利《一种吸波复合材料及其制备方法》(中国专利申请号201510159118.3)及北京化工大学朱红等人公开的专利《一种宽频带多层结构吸波复合材料及其制备方法》(中国专利申请号200810240990.0)。此类方法先将含吸收剂的胶液固化附着在吸波基材上，解决了上述方法中成型过程中吸收剂随胶液流动的缺陷，但也由于是二次固化成型，吸波基材之间的粘合力较差，多层吸波基材制备的结构型吸波材料层间力学强度不足。

西安工程大学的樊威等人公开的专利《一种碳纤维/玻璃纤维混杂隐身复合材料的制备方法》(中国专利申请号201610975918.7)采用二维编织技术将透波用玻璃纤维和吸波用碳纤维编织成一体后再用树脂传递模塑工艺成型，极大的提高了制品层间强度，但是仅以处理过的碳纤维层作为吸波层吸波频带较窄，难以满足装备发展需求。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有吸波/承载复合材料存在电性能稳定性差、吸波频带窄。

(2)现有技术的吸波复合材料整体层间剪切性能不足。

(3)目前还没有能同时兼顾电性能稳定和层间性能的宽频吸波复合材料的制备方法。

解决上述技术问题的难度：

基于电磁阻抗匹配的原理，要制得宽频带的吸波复合材料，必须通过多种类吸波层搭配的方式来设计，以使得入射的电磁波最大程度地进入吸波体内部并被吸收，但多种类吸波层搭配就必然涉及到层间性能的问题，一次固化成型方式能一定程度地改善此问题，但无法保证电性能的稳定性，二次固化成型方式能保证电性能稳定性，但却无法保证层间性能。

解决上述技术问题的意义：