[發明專利]一種耐高溫鐵磁性吸波劑及其制備方法與在耐高溫鐵磁性吸波材料制備中的應用

有效

• 申請號: 201811296330.4
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN111112601B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 黃小蕭;閆旭;王千足;鐘博;夏龍;張濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;C09K3/00;C03C14/00;C03B19/06;C03C4/08
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 田鴻儒

本發明公開了一種耐高溫鐵磁性吸波劑及其制備方法與在耐高溫鐵磁性吸波材料制備中的應用，涉及適用于耐高溫電磁波吸收與防護復合材料，技術方案為：配置乙醇水溶液；制備改性鐵磁性粉末；包覆高溫介電層；過濾，烘干，得到耐高溫鐵磁性吸波劑粉末。取耐高溫鐵磁性吸波劑與微晶玻璃粉末混合均勻，得到混合粉末；放入模具中，加壓；惰性氣體保護下，升溫燒結，降溫后得到耐高溫鐵磁性吸波材料。本發明采用高溫介電層包覆的鐵磁性吸波劑和微晶玻璃的吸波基體制備吸波材料，具有界面結合性好，燒結溫度低和不破壞鐵磁性粉末形貌等特點。

技術領域

本發明涉及適用于耐高溫電磁波吸收與防護復合材料，具體涉及一種耐高溫鐵磁性吸波劑及其制備方法與在耐高溫鐵磁性吸波材料制備中的應用。

背景技術

隨著新一代飛行器的發展，飛行器對吸波材料的要求也進一步提高。現代戰機的飛行速度越來越快，目前世界先進的五代戰機飛行速度普遍可達2馬赫，研制中的第六代戰機目標飛行速度竟有5馬赫，繞地球一圈僅需7小時。飛行器以如此高速在大氣層中穿梭，空氣與機體表面摩擦產生強烈的氣動熱使得機體表面溫度可達上千攝氏度，這對吸波材料的耐高溫性能提出了新的要求。

給吸波材料帶來新的高溫應用需求的不僅僅是超高速戰機，偵測技術的發展也是隱身技術面臨的新挑戰。長久以來，隱身飛行器設計更注重飛行器前向與側向隱身，但隨著新式雷達的研發，包括尾向在內的全方位隱身日益重要。發動機與其后體結構作為尾向最主要的雷達散射源，在工作時面臨高溫及高速氣流沖擊等苛刻的服役環境，傳統吸波材料已難以起效，應用耐高溫吸波材料成為解決尾向隱身問題的重要出路。現有的常溫吸波材料已經難以滿足實際應用的需求，時代和科技的發展日新月異，當初研究者們對吸波材料提出的“薄、寬、輕、強”要求還沒有得到完全滿足，就必須再加上新的耐高溫需求。

吸波材料的應用通常是將吸波劑分散到一種透波的基體當中，由吸波劑承擔衰減電磁波的功能，由基體承擔結構及承載功能。實驗室條件下為了制樣和測試方便，常采用石蠟作為基體。由于環氧樹脂成本低，工藝簡單，易于成型，界面結合強度好，常溫下應用的吸波涂層基體主要為環氧樹脂。但環氧樹脂在空氣中180℃以上就會發生熱氧化分解，不能在高溫下使用。

吸波材料的基體要求具有良好的透波能力，多數陶瓷材料如Si₃N₄，Al₂O₃等都可以作為耐高溫吸波基體。但傳統陶瓷材料燒結溫度過高，成型困難，難以獲得應用。

目前應用的鐵磁性吸波劑在高溫下都存在不同程度的氧化，這種氧化是不可逆的，對材料的組成和結構具有破壞性，極大的影響著材料的性能和使用壽命。

發明內容

基于上述現有技術中存在的技術問題，本發明將重點放在高溫適用性，通過材料體系選擇與結構設計，目標為制備出一種耐高溫鐵磁性吸波劑，并利用該吸波劑制備耐高溫鐵磁性吸波材料。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種耐高溫鐵磁性吸波劑的制備方法，技術方案包括以下步驟：

一、配置乙醇水溶液；

二、制備改性鐵磁性粉末：在步驟一制備的乙醇水溶液中加入鐵磁性粉末，滴加硅烷偶聯劑，水浴攪拌，得到改性鐵磁性粉末懸浮液；

三、包覆高溫介電層：調節步驟二所得改性鐵磁性粉末懸浮液pH為7-10，滴加介電溶膠溶液，攪拌反應，得到耐高溫鐵磁性吸波劑懸浮液；

四、將步驟三得到的耐高溫鐵磁性吸波劑懸浮液過濾，烘干，得到耐高溫鐵磁性吸波劑粉末。

所述乙醇水溶液為無水乙醇溶于去離子水制備而成，其中無水乙醇與去離子水的體積比為(1-200):(10-100)。

所述配置乙醇水溶液的方法為：

a、稱取10-100ml的去離子水；