[发明专利]一种高散热特性的吸波蜂窝结构

说明书

本发明属于吸波散热领域，具体为一种高散热特性的吸波蜂窝结构。本发明针对吸波蜂窝的主要发热源吸波涂层，通过在吸波涂层上额外涂敷一层高导热绝缘涂层，使整体吸波蜂窝结构的等效热导率增加，进而提升吸波蜂窝散热能力，从而有效抑制温升，并且整体结构的温度分布更加均匀。整体结构中的吸波效果仍由吸波涂层实现，涂敷在吸波涂层表面的高导热绝缘涂层的厚度及种类可根据实际应用需求调整；在满足吸波蜂窝电性能不变的同时提高了散热性能，有效解决了大功率天线辐射下吸波蜂窝发热严重的问题，是一种吸波蜂窝的电磁‑热平衡设计方案；且本发明结构简单、工程上易于实现。

技术领域

本发明属于吸波散热领域，具体为一种高散热特性的吸波蜂窝结构。

背景技术

雷达隐身技术是提高武器装备战场生存能力的主要手段，其主要原理是利用吸波材料对雷达波进行吸收。由于吸波蜂窝兼具良好的吸波性能与力学结构承载功能，使其成为结构隐身材料的代表，在雷达隐身领域获得了广泛应用。

吸波蜂窝的工作原理主要是吸波浆料对雷达波损耗从而减少反射，根据能量守恒定理，吸收的电磁波能量转化为内能并以热量形式散发，当天线发射功率较小时，温度上升不明显，然而当天线发射功率密度达到几十千瓦每平方米量级时，吸波蜂窝温度急剧上升，吸波蜂窝较差的散热性能使得高温问题成为隐患。当温度升高至蜂窝极限温度就会使其电磁性能恶化甚至烧毁，散热性能已经成为制约吸波蜂窝在高功率应用场景下的重要因素，因此为了避免此种情况就要求提高吸波蜂窝的散热性能。

现有技术中有研究人员提出利用导热硅胶片将热量散发到外部，如CN202222358336:一种多层吸波蜂窝伪装复合板材结构，其采用多层吸波蜂窝板之间通过导热硅胶片与环氧胶膜连接，此种结构会出现多个界面，界面热阻的存在会导致蜂窝整体散热效果不太理想。CN202121168186：一种用于消除电磁干扰的吸波导热贴片，其主要在将羰基铁-氮化硅复合吸波导热材料涂敷在TPU蜂窝内壁，即该涂层同时起吸波和导热作用，这势必造成以牺牲吸收性能的代价来提升导热性能。CN201922273926：一种散热吸波材料复合结构，主要是通过吸波角锥实现吸波性能，角锥下部由金属构成电磁屏蔽网和蜂窝板主要起散热作用，蜂窝主体并不具备吸波性能。

可见，现有吸波蜂窝并没有较好解决散热性能的技术方案。

发明内容

针对上述存在问题或不足，为解决现有吸波蜂窝散热性能不佳的问题，本发明提供了一种高散热特性的吸波蜂窝结构，可有效降低电磁波照射下的吸波蜂窝最高温度或热点温度，使其可应用在功率更高的场景中，提升吸波蜂窝耐功率性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高散热特性的吸波蜂窝结构，蜂窝结构依次包括芳纶纸蜂窝、吸波涂层和高导热绝缘层，吸波涂层介于蜂窝壁和高导热绝缘层之间；所述高导热绝缘层材料为热导率高于吸波涂层材料的绝缘材料。

进一步的，所述高导热绝缘层优选热导率κ≥3W/(m·K)的材料。

进一步的，所述高导热绝缘层材料的介电参数εr≤10，厚度为0.01mm-2mm，以使得设置额外的高导热绝缘层后对整体吸波蜂窝结构的吸波效果不能有较大影响。

进一步的，所述高导热绝缘层为导热硅胶垫、导热矽胶布、导热粘结胶、导热硅胶带、玻纤导热硅胶片、氮化铝涂层或氧化铝涂层。

进一步的，所述高导热绝缘层材料的种类及厚度的选择针对具体应用场景的热传导及绝缘要求而进行相应需求的选择。