[发明专利]一种吸波复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种吸波复合材料及其制备方法。包括透波层、反射层，以及设置在透波层和反射层之间的吸波层；吸波层包括依次叠放的多层吸波中空织物复合材料，每层吸波中空织物复合材料包括中空织物和填充在中空织物纤维表面的分散有吸波剂的树脂。本发明通过将吸波剂溶在树脂中，将吸波树脂加入到中空织物的纤维上，由此制备的多层吸波中空织物复合材料种的吸波剂分散均匀，使得吸波复合材料整体性能优异，不存在界面性，具有轻质高强、抗分层、抗冲击的优良性能，且可根据电性能和力学性能要求进行设计设计不同的吸波铺层结构，以实现电性能、力学性能兼容，并满足其成型工艺可行性。

技术领域

本发明属于吸波材料领域，具体涉及一种吸波复合材料及其制备方法。

背景技术

吸波材料是指能够对入射的电磁波进行吸收衰减，使电磁能转化为热能耗散掉或使电磁波通过干涉效应避免电磁波的反射或穿过材料。发展轻质高强的吸波材料在隐身和电磁兼容等领域具有重要意义。

要提高微波吸收材料的效能，应该构建能够产生多重损耗机制的微波吸收材料，可以使尽量多的电磁波进入材料内部进行衰减，从而实现强吸收、宽频带和耐高温等要求，并得到性能优异的微波吸收材料。根据电磁学理论，电磁波损耗取决于通过材料本征的介电损耗和磁损耗能力，通过良好的阻抗匹配能力从而改变材料的吸波能力。

现有技术中常采用泡沫填充蜂窝夹芯材料制备吸波复合材料。

CN108749229A公开了一种三明治结构吸波复合材料及制备方法，由中间层以及上下两侧的蒙皮构成的一体化三明治结构体，中间层为由碳纳米管/纤维素吸波泡沫填充的蜂窝材料，上蒙皮为具有电磁波透射特性的石英纤维布增强树脂材料，下蒙皮为具有电磁波反射特性的碳纤维布增强树脂材料。该结构型复合材料材料存在面-芯界面，出现分层现象，且蜂窝、泡沫与树脂的在高温下的热匹配性难。

CN110588093A公开了一种吸波复合材料飞行器翼面部件及其制备方法。该部件由上吸波件、下吸波件和承力部分组成。其中上吸波件和下吸波件均为由透波纤维增强复合材料层、吸波层、屏蔽底层组成的三层结构。但是其吸波剂涂覆在织物表面，使得吸波剂留于织物的表面，存在吸波剂团聚、分散不均匀等问题，影响材料的吸波性能。

CN202010527940.1公开了一种轻质复合吸波材料及其制备方法，包括磁性粉体和轻质基体，轻质基体由中空结构的微球与粘结剂复合而成，磁性粉体分散在微球之间。所述制备方法包括步骤：(1)配备轻质基体溶液：将溶剂与粘结剂混合搅拌均匀至完全分散，然后加入微球；将粘结剂和微球在溶剂中搅拌分散均匀形成轻质基体溶液；(2)制备轻质复合吸波材料：将磁性粉体加入步骤(1)得到的轻质基体溶液中，搅拌使磁性粉体均匀分散，固化除去溶剂得到所述轻质复合吸波材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻质夹层结构型吸波复合材料及其制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种轻质夹层结构型吸波复合材料，包括透波层、反射层，以及设置在透波层和反射层之间的吸波层；吸波层包括依次叠放的多层吸波中空织物复合材料，每层吸波中空织物复合材料包括中空织物和填充在中空织物空腔内的分散有吸波剂的树脂。

进一步的，所述透波层为纤维增强材料中空织物，玻璃纤维布，石英纤维布，芳纶纤维布，聚酰亚胺纤维布或短切毡。

进一步的，所述吸波剂为电损耗和磁损耗吸波剂的至少一种。

进一步的，电损耗吸波剂为碳化硅纤维、石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管或导电高聚物；

磁损耗吸波剂为铁氧体、羰基铁粉或磁性金属晶须。

进一步的，中空织物的夹芯结构为“8”型、“W”型、“V”型、“π”型、“O”型、“Ⅱ”型或“Ⅹ”型，中空织物高度为5-30mm，中空织物的面密度为500g/㎡～2500g/㎡。