[發(fā)明專利]一種類多層結(jié)構(gòu)吸波劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610741530.0
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106280266B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱軍;吳相宜;高雪華
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L71/02;C08K7/24;C08K7/06;C08K3/08;C08K3/22;C09K3/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

本發(fā)明涉及一種類多層結(jié)構(gòu)吸波劑的制備方法，它涉及一種中空多孔碳纖維?碳納米管?納米磁性粒子吸波劑的制備方法。以中空多孔碳纖維?碳納米管的結(jié)構(gòu)為骨架，在其中空內(nèi)部添加納米磁性粒子并用環(huán)氧樹脂溶液固化，得到類多層結(jié)構(gòu)吸波劑。本發(fā)明制備的類多層結(jié)構(gòu)吸波劑不僅對電磁波具有良好的電損耗和磁損耗作用，同時其特殊的類多層結(jié)構(gòu)能夠大大拓寬吸波劑的有效吸波頻帶寬度，是其具有多層吸波復(fù)合材料寬頻的性能特點(diǎn)。這有助于實(shí)現(xiàn)高性能吸波材料在吸波材料領(lǐng)域的應(yīng)用。本發(fā)明制備的中空碳纖維為微米級，碳納米管/納米磁性粒子為納米級。本發(fā)明可用于制備微米/納米復(fù)合電磁吸波材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有類多層結(jié)構(gòu)的吸波劑的制備方法。

背景技術(shù)

以碳納米管-中空多孔碳纖維，納米磁性粒子制備類多層結(jié)構(gòu)吸波劑的制備方法，在國內(nèi)外還未見相關(guān)的報(bào)道，下面對本發(fā)明的研究背景做介紹。

在當(dāng)今的武器戰(zhàn)爭中，隱身技術(shù)的使用能夠打破現(xiàn)有的戰(zhàn)略布局，武器裝備的作戰(zhàn)能力也會得到顯著的提升。雷達(dá)隱身技術(shù)是研究最早、發(fā)展最快、使用最廣泛的隱身技術(shù)。常用的改善隱身技術(shù)的方式主要有：(a)對武器進(jìn)行外形改造；(b)采用雷達(dá)吸波材料。因?yàn)槲ú牧系闹苽潆y度小，成本低，已經(jīng)成為目前隱身技術(shù)領(lǐng)域研究的熱門。高性能的吸波材料應(yīng)具有厚度薄、質(zhì)量輕、吸收頻帶寬、吸波能力強(qiáng)(薄、輕、寬、強(qiáng)) 的特征。然而，因?yàn)閱我坏奈ńM分和結(jié)構(gòu)會限制材料電磁參數(shù)的可調(diào)范圍，這就使得吸波材料的吸收頻帶比較窄，很難獲得吸收頻帶較寬的吸收頻帶。多層吸波材料由于其可設(shè)計(jì)自由度大、電磁參數(shù)可調(diào)范圍大等優(yōu)勢，能夠提高吸波性能的同時顯著拓寬吸收頻帶，具有廣闊的發(fā)展前景。本發(fā)明制備的類多層結(jié)構(gòu)吸波劑集電磁損耗吸波劑于一體，將多層結(jié)構(gòu)濃縮于微米范圍的吸波劑中，不僅具有良好的吸波強(qiáng)度，同時大大拓寬了吸波頻帶寬度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有吸波材料吸波頻帶較窄的問題，而提供一種具有類多層結(jié)構(gòu)的吸波劑的制備方法。

本發(fā)明涉及一種類多層結(jié)構(gòu)吸波劑的制備方法，所述吸波劑為三層結(jié)構(gòu)，在中空多孔活性碳纖維表面生長碳納米管，得到中空多孔活性碳纖維-碳納米管，其為兩層介電損耗層吸波劑，將納米磁性粒子和環(huán)氧樹脂混合注入到碳纖維的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部，所述納米磁性粒子/環(huán)氧樹脂作為磁損耗層吸波劑；具體步驟如下：

（1）中空多孔活性碳纖維-碳納米管介電損耗層吸波劑的制備：以中空多孔活性碳纖維為基體，在其表面采用電鍍的方式負(fù)載納米金屬催化劑顆粒，電鍍時間為1s-10min，而后用蒸餾水洗滌數(shù)次，干燥；采用化學(xué)氣相沉積的方法在中空多孔活性碳纖維表面上生長碳納米管；

（2）制備中空多孔活性碳纖維-碳納米管-納米磁性粒子-環(huán)氧樹脂吸波劑

將環(huán)氧樹脂稀釋劑質(zhì)量比10%-78%、固化劑10%-15%、消泡劑1%-5% 和環(huán)氧樹脂(E-54)2-80%混合制備得到環(huán)氧樹脂溶液，將0.01g-2g的納米磁性粒子添加到所得環(huán)氧樹脂溶液中，機(jī)械攪拌5-120min，得到納米磁性粒子/環(huán)氧樹脂溶液，將所得納米磁性粒子/環(huán)氧樹脂溶液注入到步驟（１）得到的中空多孔活性碳纖維-碳納米管的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部；在25℃-80℃溫度下，固化3-10h，即得到類多層結(jié)構(gòu)吸波劑。

本發(fā)明中，步驟（1）中所述的中空多孔活性碳纖維為聚丙烯晴基中空多孔碳纖維或聚丙烯基碳纖維中任一種。

本發(fā)明中，步驟（1）中所述納米金屬催化劑為Fe、Co或Ni中一種以上。

本發(fā)明中，步驟（2）中所述的環(huán)氧樹脂稀釋劑是丁基縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、C12-14脂肪縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、1,6-已二醇二縮水甘油醚、環(huán)氧丙烷鄰甲苯基醚、鄰甲苯基縮水甘油醚或新戊二醇二縮水甘油醚中任一種。

本發(fā)明中，步驟（2）中所述納米磁性粒子為納米鎳顆粒、納米四氧化三鐵顆粒或納米鈷顆粒中任一種。