[發明專利]一種氣凝膠填充蜂窩復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201611161228.4
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108217660B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 付雅;蘇韜;王志強
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司濟南特種結構研究所
• 主分類號: C01B33/16
• 分類號: C01B33/16;C08J9/36;C08J9/40;H01Q1/42
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明屬于高介電強度復合材料技術領域，涉及一種氣凝膠填充蜂窩復合材料的制備方法。將氣凝膠制備過程中的溶膠溶液注入蜂窩格孔中，使溶膠溶液在蜂窩格孔中聚合為凝膠，制成氣凝膠填充蜂窩復合材料。將溶膠溶液注入格孔中后，再使其凝膠，使氣凝膠與蜂窩之間充分結合，在提高介電強度的同時，保證了復合材料的介電性能和力學性能；用表面張力小的正丁烷對溶劑進行置換，并設置干燥溫度梯度，保證了最終氣凝膠的完整性；在溶液中浸泡和干燥時間的縮短，保證了蜂窩本身的性能不受較大影響。

技術領域

本發明屬于高介電強度復合材料技術領域，涉及一種氣凝膠填充蜂窩復合材料的制備方法。

背景技術

機載天線罩的雷電防護設計是飛機雷電防護設計的重要組成部分，為了機載雷達在飛行過程中的安全性和使用性，必須加強雷達罩的抗雷擊能力。將SiO₂氣凝膠填充在蜂窩中，可以在保證天線罩電性能的前提下，有效提高蜂窩夾層結構雷達罩的防雷擊能力，在天線罩夾層材料中具有很大的應用潛力。在SiO₂氣凝膠制備過程中的溶膠凝膠狀態下，對蜂窩格孔進行填充的方式制備的氣凝膠填充蜂窩復合材料，可以在保證氣凝膠完整性的前提下，使氣凝膠與蜂窩充分結合，提高蜂窩的抗擊穿強度，同時保證復合材料的介電性能和力學性能。

現有其他制備方法，是將制備好的二氧化硅氣凝膠填充在蜂窩中，然后將蒙皮分別置于填充氣凝膠的蜂窩上下表面，利用雙帶壓機，將三者熱合成型，或者采用高溫粘接劑完成三者的粘接，從而制得填充有二氧化硅氣凝膠的蜂窩夾芯復合材料板。這種方法將制備好的氣凝膠對蜂窩進行填充的方式，無法將氣凝膠與蜂窩結合，導致兩者之間存在間隙，會對復合材料的介電強度產生不利影響，同時兩者的復合依賴于蒙皮的存在，在實際應用操作中也存在難度。

發明內容

本發明的目的：提供一種氣凝膠填充蜂窩復合材料的制備方法，解決現有技術中氣凝膠與蜂窩間無結合力，存在間隙，依賴蒙皮，實際應用中難以操作的問題。

本發明的技術方案：一種氣凝膠填充蜂窩復合材料的制備方法，其特征為：將氣凝膠制備過程中的溶膠溶液注入蜂窩格孔中，使溶膠溶液在蜂窩格孔中聚合為凝膠，制成氣凝膠填充蜂窩復合材料。

優選地，所述的氣凝膠由正硅酸乙酯、去離子水和乙醇按照1:4:4制成。

優選地，將填充凝膠的蜂窩移至乙醇中浸泡15-20h后，再移至正硅酸乙酯的無水乙醇溶液中老化15-20h。

優選地，將老化后的凝膠浸泡在三甲基氯硅烷的環己烷溶液中15-20h對其表面進行改性，再將表面改性后的凝膠浸泡在正丁烷中15-20h。

優選地，三甲基氯硅烷的環己烷溶液中三甲基氯硅烷的體積分數為7％。

優選地，將凝膠中的殘留液體倒盡后，分別在25℃、35℃、45℃、55℃、65℃環境下各干燥15-20h。

本發明的有益效果：將溶膠溶液注入格孔中后，再使其凝膠，使氣凝膠與蜂窩之間充分結合，在提高介電強度的同時，保證了復合材料的介電性能和力學性能；用表面張力小的正丁烷對溶劑進行置換，并設置干燥溫度梯度，保證了最終氣凝膠的完整性；在溶液中浸泡和干燥時間的縮短，保證了蜂窩本身的性能不受較大影響。

附圖說明

圖1為氣凝膠填充蜂窩復合材料的制備流程圖。

具體實施方式