[發(fā)明專利]一種電阻膜及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811417963.6
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN111218189B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉若鵬;欒琳;孫明娟;丘忠豪;張嘉琦
• 申請（專利權(quán)）人: 西安光啟尖端技術研究院
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D161/14;C09D175/04;C09D5/32;C09D7/61
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本發(fā)明提供了一種電阻膜的制備方法，包括：按照質(zhì)量份數(shù)取50份樹脂、20?100份溶劑、40?124份填料、2?30份加工助劑共混，制得原漿，原漿的粘度小于100000mPa.s；觸變性破解系數(shù)在80000以下；細度在10μm以下；根據(jù)原漿的電磁參數(shù)進行超材料仿真設計得到原漿的最佳設計圖案和尺寸，然后進行印刷、打印或噴涂得到電阻膜；其中，填料至少包括陶瓷系填料和碳系填料。本發(fā)明還提供了由上述方法制備的電阻膜。在本發(fā)明中提供的電阻膜一方面能夠?qū)崿F(xiàn)吸波結(jié)構(gòu)件在0.1GHz?18GHz寬頻段內(nèi)良好的吸波效果，另一方面將陶瓷吸波性能和阻抗匹配性能集合至電阻膜中，實現(xiàn)吸波結(jié)構(gòu)件的厚度減薄性和耐高溫性能。

技術領域

本發(fā)明涉及一種電阻膜，更具體地，涉及一種電阻膜及其制備方法和應用。

背景技術

超材料吸波結(jié)構(gòu)是指將超材料微結(jié)構(gòu)和介質(zhì)基板相結(jié)合而組成的一類復合吸波材料，具有厚度薄、質(zhì)量輕、吸收強、頻帶可調(diào)以及材料的電參數(shù)可設計等優(yōu)勢，在隱身領域具有廣泛的應用。目前超材料的吸波功能主要通過電磁諧振、加載集總元件或電阻膜等方式實現(xiàn)。

隨著近年來探測距離更遠，分辨率更高的X波段探測雷達的不斷投入使用，武器裝備隱身問題面臨嚴峻挑戰(zhàn)，工作在高溫狀態(tài)下的武器裝備部件的雷達隱身更是一個函待解決的問題，如戰(zhàn)斗機、巡航導彈等武器裝備的某些特殊部位，像頭錐、翼緣、發(fā)動機進氣道和尾噴管等需要經(jīng)受高溫、高速熱氣流的沖擊，其局部工作溫度要求在500℃以上。目前常用的碳化硅SiC等高溫吸波材料，吸收能力不足，頻帶較窄，特別是在低頻段只有增加涂層厚度才能達到吸波效果，這勢必會增加武器裝備的重量，影響其機動性和戰(zhàn)斗力。現(xiàn)有技術中雖然公開了一種X波段電阻膜型超材料吸波體，是以錳酸鍶鑭粉體與松油醇和乙基纖維素組成的有機溶劑混合后制成漿料，采用絲網(wǎng)印刷的方式印刷在陶瓷基板上，構(gòu)成周期型排列的電阻膜圖案。但是該方法制備的吸波結(jié)構(gòu)只在8-12GHz頻段內(nèi)具有較強的吸波能力。

因此，有必要提供一種厚度低、具有寬頻吸波性能及較高耐受溫度電阻膜的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種厚度低、具有寬頻吸波性能及較高耐受溫度的電阻膜的制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種電阻膜的制備方法，包括：按照質(zhì)量份數(shù)取50份樹脂、20-100份溶劑、40-124份填料、2-30份加工助劑共混，制得原漿，所述原漿的粘度小于100000mPa.s；觸變性破解系數(shù)在80000以下；細度在10μm以下；根據(jù)所述原漿的電磁參數(shù)進行超材料仿真設計得到所述原漿的最佳設計圖案和尺寸，然后進行印刷、打印或噴涂得到所述電阻膜；其中，所述填料至少包括陶瓷系填料和碳系填料。

在上述制備方法中，所述陶瓷系填料選自鈦酸鍶、氧化鋅、鈦酸鋇、碳酸鋇、氧化鈷、氧化鈦、氧化鎳、碳酸鍶、碳化硅和氮化硅中的一種或多種的組合，所述碳系填料選自炭黑、石墨烯、石墨和碳納米管中的一種或多種的組合，所述陶瓷系填料與所述碳系填料的質(zhì)量份數(shù)之比為2-15:1，諸如2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1。

在上述制備方法中，所述樹脂為耐高溫樹脂，優(yōu)選初始分解溫度大于350℃的樹脂，如有機硅改性環(huán)氧樹脂、改性酚醛樹脂和改性聚氨酯。

制作吸波結(jié)構(gòu)件要求電阻膜兼?zhèn)潆[身和強度的要求，這在制備原漿過程中要充分考慮樹脂體系對陶瓷系填料、碳系填料的兼容性，否則在強度測試時會導致吸波結(jié)構(gòu)件的力學性能差。在選擇樹脂類別時，需要考慮陶瓷系填料、碳系填料與樹脂、溶劑之間的匹配性，從而能夠獲得高填料含量的原漿，填料含量的增加是實現(xiàn)本發(fā)明具有寬頻吸波性能以及耐高溫性能的電阻膜的重要前提。在本發(fā)明中通過選用上述樹脂，既能保證對填料的相容性，又具有高的內(nèi)聚力。