[發明專利]武器裝備專用隱身材料

在審

• 申請號: 201710067703.X
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN106832378A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 周樂平
• 申請（專利權）人: 江西樂富軍工裝備有限公司
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08L23/16;C08L67/00;C08K3/22;C09D163/00;C09D7/12;F41H3/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 喻莎

技術領域

本發明屬于新型材料技術領域，特別涉及一種武器裝備專用隱身材料。

背景技術

隱身材料作為提高武器系統生存能力和突防能力的有效手段，廣泛地用于現代軍事工業當中。對其理論和生產工藝的研究開始于第二次世界大戰時期，并迅速被世界各國視為重點研究、開發的軍事高新技術項目。從70年代至80年代時期內，隱身材料的研究還主要限于美國和蘇聯這樣的軍事化強國內，并且研究處于秘密階段，隱身材料優異的性能和廣闊的前景尚不為世人所熟知。直到80年代的末期，相繼投入戰爭或使用的的美國隱身飛機，才真正使得隱身材料在現代化的戰爭和國防事業中嶄露頭角，各國開始競相投入大量的人力物力開發隱身材料，這無疑代表了隱身材料已經進入了一個繁榮發展的新時期。F-22戰斗機作為世界上第一款投入服役的第四代戰斗機，經隱身設計和涂敷吸收電磁波的特殊材料，實現了全面隱身，在航空史上具有劃時代的意義，標志著當今世界正開始進入“隱形空軍時代”。

隱身材料的分類方法有很多種，按隱身吸波原理，隱身材料可分為吸收型和干涉型兩類。吸收型隱身材料本身對雷達波進行吸收損耗，基本類型有復磁導率與復介電常數基本相等的吸收體、阻抗漸變“寬頻”吸收體和衰減表面電流的薄層吸收體；干涉型則是利用吸波層表面和底層兩列反射波的振幅相等相位相反進行干涉相消，如波長“諧振”吸收體，這類材料的缺點是吸收頻帶較窄。按材料成型工藝和承載能力，可分為涂覆型隱身材料和結構型隱身材料。前者是將吸收劑(金屬或合金粉末、鐵氧體、導電纖維等)與粘合劑混合后，涂覆于目標表面形成隱身涂層；后者是具有承載和吸波的雙重功能，通常是將吸收劑分散在層狀結構材料中，或是采用強度高、透波性能好的高聚物復合材料(如玻璃鋼、芳給纖維復合材料等)為面板，蜂窩狀波紋體或角錐體為夾芯的復合結構。

近十年來，由于軍工武器裝備的需求，促進了隱身材料的研究和生產取得了豐碩的發展成果。但是，即使是目前學界公認最佳的隱身材料，其性能仍然不甚客觀，仍然不具備滿足應對各種環境下的材料性能，仍存在著自身難以克服的缺陷，或技術尚無法解決的難題，仍較難滿足日益提高的隱身技術所提出的薄、寬、輕、強和高效的綜合要求。技術方面，特別是寬頻吸收劑和吸收效率方面還存在較大問題。各種隱身材料在應對單一環境，或者是基于一項或幾項特點的參數指標時，都有較好的隱身性能，但對于隱身材料綜合性能提升方面研究較少，使得目前應用的隱身材料在多元的環境下總是存在這樣或那樣的缺陷難以克服，嚴重阻礙了隱身材料技術領域的發展。

發明內容

為解決現有技術的缺點和不足，本發明提供了武器裝備專用隱身材料，使得材料的吸波隱身能力大幅度提升，同時材料耐大氣腐蝕性能較好，具備一定的強度，穩定性高；且相比于傳統鐵氧體隱身材料，重量減輕，適用于航空工業的隱身涂料。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種武器裝備專用隱身材料，包含雙層結構，內層為橡膠基復合材料，其中基體材料為三元乙丙橡膠，功能體材料為納米氧化鋅和聚酯纖維；外層為樹脂基復合材料，其中基體材料為環氧樹脂，功能體材料為多壁碳納米管和Fe-Nd-Ta系氧化物粉末。

優選地，所述內層中，納米氧化鋅和聚酯纖維的質量比為2～3:1，功能體材料總體和基體材料的質量比為1:20～30。

優選地，所述聚酯纖維為短纖維，纖維的直徑在16～25μm之間，纖維的長度為2.5～4mm。

優選地，所述外層中，多壁碳納米管和Fe-Nd-Ta系氧化物粉末的質量比為1:1.2～1.5，功能體材料總體和基體材料的質量比為1:25～40。

優選地，所述內層厚度為0.2～0.4mm，所述外層厚度為0.1～0.3mm。

本發明還公開了所述武器裝備專用隱身材料的制備方法，其具體步驟為：

1)內層的制備：

a.按照配比稱量納米氧化鋅、聚酯纖維和三元乙丙橡膠粉末；

b.先將三元乙丙橡膠放入雙輥混煉機中預熱5分鐘，混煉溫度設定為60～70℃，為保證復合材料厚度以及聚酯纖維的完整性，混煉機雙輥之間的距離設定為0.6mm；

c.將在步驟a中稱量好的納米氧化鋅加入混煉機內和三元乙丙橡膠一起混煉，混煉時間為10～20min；

d.將在步驟a中稱量好的聚酯纖維加入丙酮溶液中均勻分散5min，分散過程中對溶液輕微攪拌，分散后將溶液轉入烘干箱中烘干溶液中的丙酮，烘干溫度不高于50℃，然后將干燥后的粉末加入混煉機內混煉10～20min，混煉時，用刀切割翻轉物料次數控制在3～5次之間；