[發明專利]一種具有夾芯結構的雷達隱身復合薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201710909239.4
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107521176B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 李宜彬;袁野;李建軍;赫曉東;尹維龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B37/02;B32B38/08
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發明公開了一種具有夾芯結構的雷達隱身復合薄膜及其制備方法，屬于復合材料技術領域。本發明的復合薄膜是由芯材以及芯材兩側的蒙皮構成的一體化夾芯結構體，所述蒙皮為石墨烯，所述芯材包括納米纖維構成的無紡布和導電高分子，所述納米纖維及包覆在納米纖維上的導電高分子組成核殼結構；具體是按下述步驟進行的：一、靜電紡絲法制備無紡布；二、然后采用氧化反應在構成無紡布的納米纖維上包覆導電高分子；三、然后浸漬石墨烯并致密化處理。本發明的方法能夠替代現有吸波涂料，廣泛應用于飛機、水面艦艇和地面裝甲等對雷達波需要隱身的部位。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域；具體涉及一種具有夾芯結構的雷達隱身復合薄膜及其制備方法。

背景技術

傳統吸波材料主要為涂料型或者結構型吸波材料。涂料一般由鐵氧體、金屬粉或碳粉與樹脂體系組成，特點是厚度小，但是密度大、屏蔽或吸收的頻帶較窄，同時在使用時面臨易脫落等問題；結構型吸波材料對毫米雷達波和厘米雷達波同時有寬頻吸收作用，但是其厚度大，密度待優化。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種厚度薄、柔韌性好并對毫米雷達波和厘米雷達波同時具有吸收作用的復合薄膜。

為解決上述技術問題，本發明的一種具有夾芯結構的雷達隱身復合薄膜是由芯材以及芯材兩側的蒙皮構成的一體化夾芯結構體，所述蒙皮為石墨烯，所述芯材包括納米纖維構成的無紡布和導電高分子，所述納米纖維及包覆在納米纖維上的導電高分子組成核殼結構；具體是按下述步驟進行的：

步驟一、靜電紡絲法制備無紡布；

步驟二、然后采用氧化反應在構成無紡布的納米纖維上包覆導電高分子；

步驟三、然后浸漬石墨烯并致密化處理；即得到具有夾芯結構的雷達隱身復合薄膜。

進一步地限定，所述無紡布的材料為Fe₃O₄@SiO₂。

進一步地限定，所述導電高分子為聚吡咯。

進一步地限定，步驟一中Fe₃O₄@SiO₂無紡布是將0.3mg～0.8mgFeCl₃溶于20mL～50mL乙二醇溶液中，再加入0.36g～0.6g檸檬酸鈉，磁力攪拌不少于10min，然后緩慢加入到反應釜中，再在120℃～160℃條件下反應2～5h，即得到Fe₃O₄@SiO₂凝膠；然后將Fe₃O₄@SiO₂凝膠放入靜電紡絲裝置的注射泵，注射泵上設置2個針頭，將鋁箔固定在熱臺上，在針頭加上高壓電，鋁箔接地，將鋁箔和針頭之間距離控制在5cm～10cm(以此調整無紡布厚度)，即在鋁箔和針頭之間形成靜電場，濕度小于30％～50％環境下，將Fe₃O₄@SiO₂凝膠在5kV～13kV高壓電下注射形成噴霧，逐漸沉積在鋁箔上；噴射完成后，將鋁箔上膜揭下，即得到Fe₃O₄@SiO₂無紡布。

進一步地限定，步驟二中將Fe₃O₄@SiO₂無紡布置于Py溶液中5min～10min，取出，置于濃度為0.5mol/L～2mol/L的FeCl₃溶液中10min～20min后干燥。

進一步地限定，步驟二中所述干燥是在60℃～80℃下保溫12h～24h。

進一步地限定，步驟三中浸漬石墨烯溶液中10min～20min后取出，干燥，即得到雷達隱身電紡布/導電高分子/石墨烯復合薄膜。