[發明專利]一種輕質寬頻帶多層結構吸波復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811382535.4
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109664566B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 胡愛軍;常藝;李克迪;徐文生;李鋒;毛敏梁;孟佳麗;董艷麗
• 申請（專利權）人: 浙江中科恒泰新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B17/02;B32B17/12;B32B37/06;B32B37/10
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本發明涉及新材料制備領域，具體關于一種輕質寬頻帶多層結構吸波復合材料及其制備方法；本發明提供一種輕質寬頻帶多層結構吸波復合材料包括三部分：面層、夾芯層和底板組成。該吸波復合材料具有吸收頻帶寬、低頻性能好、面密度低和力學強度高等特點，提高吸波復合材料的承載性能和工程應用價值；所述制備方法成熟、穩定，可進行大規模連續生產，易形成工業化，可以應用在軍事領域和民用領域。在軍事領域中主要應用于隱身飛機、隱身導彈、隱身艦艇等，在民用領域中，主要應用于高層建筑、醫療器械、電子信息等方面。

技術領域

本發明涉及材料制備領域，具體關于一種輕質寬頻帶多層結構吸波復合材料及其制備方法。

背景技術

吸波材料就是一種能夠吸收入射電磁波，并通過各種電磁損耗機制將入射電磁波能量有效的損耗掉的一種功能材料。近年來，隨著軍用和民用電磁波對吸波材料需求的增長，各種電磁波吸波材料被廣泛研究和制備，目前的吸波材料主要以鐵氧體、金屬粉、多晶/非晶纖維為吸收劑的涂層吸波材料，但由于涂層吸波材料不具有承載能力、面密度大、耐候性差等特點，限制了其在某些領域的應用前景，特別是難以滿足制備隱身飛行器的要求。同雷達吸波涂層相比，隱身復合材料因其可不增加額外重量，且其結構具有可設計性，能給電氣及飛機結構設計師們提供充分的設計空間，實現兼顧隱身和承載雙重功能的吸波結構復合材料，并有利于旨在拓寬吸收頻帶的新型吸波機理(如電路模擬和手征媒質等)的實施，因而日益受到人們的重視，已經成為新一代隱身材料和復合材料研究領域中一個十分重要的研究方向。

聚甲基丙烯酰亞胺（PMI）泡沫是一種交聯的、孔徑分布均勻、各向同性的100%閉孔硬質結構泡沫，具有卓越的結構穩定性和高機械強度，是目前比強度和比剛度最高的聚合物硬質泡沫材料。PMI泡沫夾芯結構復合材料具有比其它泡沫夾芯結構材料更好的力學性能和耐熱性，吸波功能型PMI泡沫不僅具有輕質高強耐高溫的特性，同時具有吸波性能，是吸波結構功能一體化的材料。吸波型PMI泡沫夾芯結構復合材料可以應用在軍事領域和民用領域。

專利號為201510520354.3，名稱為“一種吸波體結構”的中國專利中公開了一種吸波結構，金屬作為底板，并在金屬板上覆蓋電損耗體(電阻片與蜂窩結構呈多層分布)使吸波體厚度降低，吸波頻段更寬。

專利號為201610772163.0，名稱為“一種寬頻吸波材料及其制備方法”的中國專利中公開了一種方法，將低頻吸波材料作為底層，高頻吸波材料作為表層；其中低頻吸波材料選FeSi或FeSiAl作為添加劑，并采用滾壓方法制備；高頻吸波材料由若干不同濃度的高頻吸波層構成，選用羰基鐵微粒作為添加劑，并采用三維成型工藝制備高頻吸波材料表層，最終達到寬頻的效果。

華中科技大學的何燕飛等制備了面層采用二氧化鈦，中間層為鐵鈷磁性微粉和碳纖維，底層為強磁損耗特性的磁性微粉，氫化丁氰橡膠為基體的三層吸波材料(無機材料學報，第21卷，第6期，2006年11月)，在8-18GHz的測試頻率范圍內，反射率可以達到-8dB以下，拉伸強度為10.8MPa。大連理工大學的崔曉冬等分別用炭粉和二氧化錳粉體與環氧樹脂復合作為面層，底層采用炭粉作為填料制備了雙層吸波材料(材料科學與工程學報，第24卷，第5期，2006年10月)，在8-18GHz的測試頻率范圍內，最大反射率達-28.14dB，但其匹配厚度較厚。

何山等(何山，熊克敏.雷達罩內用泡沫型吸波材料研究[J].航空材料學報，2001，21(3)：19-22)將泡沫型吸波材料應用于雷達罩內，有效地降低了罩內金屬部件對天線的影響。英國Plessey微波材料公司研制的一種稱為“泡沫LA-1型”的吸波結構，就是由輕質聚氨酯泡沫塑料構成的，在2-18GHz的寬頻段內吸波性能均較好，已用在隱身飛機的機身和機翼。陳良等(陳良，鄧龍江，等.一種寬帶多層泡沫吸波材料及其制備方法.中國專利：專利公開號：CN1929731A)把聚氨酯軟泡吸浸置炭黑等材料制備開孔結構的吸波聚氨酯軟泡沫，可以在厘米波段實現良好的吸波效果。