[發(fā)明專利]一種寬頻帶高強(qiáng)型碳基復(fù)合吸波材料的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710929085.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107698257A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季美;陳倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州凱途紡織品有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/528
• 分類號(hào): C04B35/528;C04B35/524;C04B35/622
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種寬頻帶高強(qiáng)型碳基復(fù)合吸波材料的制備方法，屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電子科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，未來(lái)的各種戰(zhàn)爭(zhēng)成了高新技術(shù)的較量，信息的獲取與反獲取更成為戰(zhàn)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。為了提高戰(zhàn)略武器裝備系統(tǒng)的突防能力，增強(qiáng)軍事化武器的生存和作戰(zhàn)效能，世界各主要軍事國(guó)家都在努力發(fā)展其武器裝備的隱身化。因此，隱身技術(shù)已經(jīng)成為世界現(xiàn)代軍事技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。隱身技術(shù)是指通過(guò)改變目標(biāo)外部結(jié)構(gòu)或者在其表面進(jìn)行涂層處理，改變目標(biāo)的輻射特征及其對(duì)電磁波的反射性能，從而降低目標(biāo)與環(huán)境的輻射反差或光譜反射差異，降低目標(biāo)的可探測(cè)性，在一定范圍內(nèi)達(dá)到隱身的效果。武器裝備系統(tǒng)的隱身能力通常可以通過(guò)外形設(shè)計(jì)和使用隱身材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，外形設(shè)計(jì)受到許多條件的制約，因此隱身材料的研究和應(yīng)用已成為隱身技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。

雷達(dá)吸波材料是隱身材料中發(fā)展最快且應(yīng)用最廣泛的一類材料它通過(guò)吸收入射的電磁波，將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗或使電磁波干涉相消，減弱目標(biāo)的回波強(qiáng)度，有效降低飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦艇或坦克、裝甲車等目標(biāo)的雷達(dá)散射面，從而實(shí)現(xiàn)隱身的效果。以美國(guó)為首的軍事發(fā)達(dá)國(guó)家在雷達(dá)隱身材料的研究方面己取得長(zhǎng)足進(jìn)展，研制出了多種雷達(dá)吸波材料，應(yīng)用前景較好。我國(guó)在雷達(dá)隱身材料的研究中也取得了一定的成效，但目前尚處于起步階段。因此，繼續(xù)加大此方面的研究，對(duì)我國(guó)國(guó)防事業(yè)的發(fā)展有著重大而深遠(yuǎn)的意義。

目前，隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子、電氣設(shè)備或其他信息系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在人們的日常生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，在給予人們生活帶來(lái)很大便利的同時(shí)，其電磁輻射對(duì)人類健康和賴以生存的環(huán)境也產(chǎn)生了很大的影響。人體是個(gè)導(dǎo)體，在電磁波的作用下，人體可產(chǎn)生電磁感應(yīng)，使體內(nèi)非極性分子產(chǎn)生極性，同時(shí)又可以使極性分子再分布，導(dǎo)致一些細(xì)胞功能異常，甚至誘導(dǎo)變異細(xì)胞的產(chǎn)生。再者，電磁輻射也可造成空間電波噪聲，從而干擾位于這個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的各種電子設(shè)備的正常工作，甚至使其出現(xiàn)故障而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。不僅如此，電磁福射還可危害動(dòng)植物生長(zhǎng)，有研究表明，處于長(zhǎng)時(shí)間的電磁輻射環(huán)境中，動(dòng)植物的正常生長(zhǎng)會(huì)受到影響因此，研究和利用吸波材料吸收干擾的電磁波，減少電磁輻射，改善人類的生存環(huán)境均具有極其重要的意義。

近些年來(lái)，許多研究者致力于研制既有電損耗又有磁損耗的一類碳基復(fù)合吸波材料，利用碳材料密度小、電性能好、力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn)，復(fù)合磁性能優(yōu)異的磁性材料，改善碳材料的磁導(dǎo)率，提高復(fù)合材料整體的吸波性能，并探索出了一系列有效的研究方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前研究的碳基復(fù)合吸波材料吸收頻帶窄、材料強(qiáng)度低的問(wèn)題，提供了一種寬頻帶高強(qiáng)型碳基復(fù)合吸波材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份碳酸鋇、10～15份二氧化鈦、15～20份氧化鈷和75～80份四氧化三鐵混合，球磨過(guò)篩得過(guò)篩粉末；

（2）按質(zhì)量比1:5，將異丙醇鋁添加至質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％硝酸鋁溶液中，攪拌混合并水浴加熱，收集得混合液，按體積比1:8，將正硅酸乙酯滴加至混合液中，待滴加完成后，攪拌混合并水浴加熱，得基體液；

（3）按質(zhì)量比1:5，將聚乙烯醇溶液與基體液攪拌混合，陳化、過(guò)濾得濾液，按質(zhì)量比1:1，將濾液與過(guò)篩粉末攪拌混合，超聲分散得分散漿液；

（4）按質(zhì)量比1:5，將廢棄輪胎和丁苯橡膠粉末攪拌混合，球磨過(guò)篩得混合橡膠粉末，再按重量份數(shù)計(jì)，分別稱量45～50份分散漿液、35～40份混合橡膠粉末、10～15份碳粉置于高速攪拌機(jī)中，攪拌混合，得前驅(qū)體漿料；

（5）將前驅(qū)體漿液澆注至模具中，保溫煅燒后再升溫處理，保溫?zé)Y(jié)后靜置冷卻至室溫，即可制備得一種寬頻帶高強(qiáng)型碳基復(fù)合吸波材料。

步驟（2）所述的正硅酸乙酯滴加速率為2～3mL/min。

步驟（5）所述的保溫煅燒溫度為600～700℃。

步驟（）所述的升溫處理為按10℃/min升溫至1250～1400℃。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明通過(guò)以莫來(lái)石前驅(qū)體為附載體，包覆吸波材料主體并經(jīng)高溫煅燒，制備莫來(lái)石晶體并包覆吸波材料顆粒，通過(guò)莫來(lái)石作為吸波材料的阻抗變換層，能夠有效地降低電磁波在空氣-吸收層界面上的反射，使電磁波更多地進(jìn)入到吸波材料內(nèi)部，提高了吸波材料的吸收率，同時(shí)有效增強(qiáng)吸波材料的頻帶寬度；