[發明專利]一種碳纖維覆銅網復合材料及其作為天線輻射體的應用

在審

• 申請號: 201811462162.1
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109509967A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 魏玉果
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 孫靜雅

本發明公開了一種碳纖維覆銅網復合材料，包括兩段以上的碳纖維圓管，在碳纖維圓管的表面嵌入銅網，各段碳纖維圓管之間通過金屬接頭連接在一起，金屬接頭與碳纖維圓管之間通過鉚接或螺接的方式組裝在一起，金屬接頭與銅網之間則通過銀焊焊接在一起，再在銅網及金屬接頭之外覆蓋纏繞環氧層壓玻璃纖維布，最后再在環氧層壓玻璃纖維布的表面涂覆油漆。本發明所公開的碳纖維覆銅網復合材料，主要受力層為內層的碳纖維材料，中間層銅網起導電作用，既保留了碳纖維密度低、強度高的材料特性，又提高了碳纖維的導電性。最外層的環氧層壓玻璃纖維布及其表面油漆均為非金屬材料，在保證銅網能把電磁信號輻射出去的同時，還能保護銅網、防止其被氧化和腐蝕。

技術領域

本發明屬于通訊天線輻射體材料選用領域，特別涉及該領域中的一種碳纖維覆銅網復合材料及其作為天線輻射體的應用。

背景技術

碳纖維材料是由碳纖維和環氧樹脂結合而成的復合材料，由于強度高（拉伸強度可達９００ＭＰａ）、比重小（密度僅為１.５ｇ／ｃｍ^３）、耐腐蝕、耐疲勞性能好等特性，在航空、航天、高速列車、工程建筑領域得到廣泛應用，是當今一種高科技復合材料。

碳纖維材料是一種半導體材料，具有一定的導電性，電阻率一般在1.0×10^-4Ωm～1.0×10^-６Ωm之間，遠高于銅、鋁等金屬材料（銅為1.72×10^-8Ωm，鋁2.85×10^-8Ωm），目前在各個領域中主要作為結構受力件使用，不適合作為天線輻射體在通訊領域中使用，特別是有一定發射功率要求的天線輻射體，這大大限制了碳纖維材料作為天線輻射體在通訊領域中的應用，特別是在車載、船載、機載等對重量、力學強度要求較高場合的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種導電性好的碳纖維覆銅網復合材料及其作為天線輻射體的應用。

本發明采用如下技術方案：

一種碳纖維覆銅網復合材料，包括兩段以上的碳纖維圓管，其改進之處在于：在碳纖維圓管的表面嵌入銅網，各段碳纖維圓管之間通過金屬接頭連接在一起，金屬接頭與碳纖維圓管之間通過鉚接或螺接的方式組裝在一起，金屬接頭與銅網之間則通過銀焊焊接在一起，再在銅網及金屬接頭之外覆蓋纏繞環氧層壓玻璃纖維布，最后再在環氧層壓玻璃纖維布的表面涂覆油漆。

進一步的，銅網采用80目0.12mm厚的純銅網。

進一步的，金屬接頭采用表面鍍銅的不銹鋼材料。

進一步的，金屬接頭與銅網之間通過含銀40%的銀焊條銀焊在一起。

進一步的，環氧層壓玻璃纖維布的厚度不小于0.5mm。

一種碳纖維覆銅網復合材料作為天線輻射體的應用，其改進之處在于：將上述的碳纖維覆銅網復合材料作為天線輻射體。

進一步的，各段碳纖維圓管之間采用大口徑細螺紋連接方式。

本發明的有益效果是：

本發明所公開的碳纖維覆銅網復合材料，主要受力層為內層的碳纖維材料，中間層銅網起導電作用，既保留了碳纖維密度低、強度高的材料特性，又提高了碳纖維的導電性。最外層的環氧層壓玻璃纖維布及其表面油漆均為非金屬材料，在保證銅網能把電磁信號輻射出去的同時，還能保護銅網、防止其被氧化和腐蝕。

本發明所公開的碳纖維覆銅網復合材料，銅網采用80目0.12mm厚的純銅網性能較佳，既最大限度的增加銅網的使用量，提高復合材料的導電性能，又防止銅網過密，纏繞成型時張力過大，影響圓管成型。金屬接頭采用表面鍍銅的不銹鋼材料，可以提高接頭的耐腐蝕性，并防止螺紋咬死。金屬接頭與銅網之間通過含銀40%的銀焊條銀焊在一起以保證電氣導通。在包覆環氧層壓玻璃纖維布時，同時把金屬接頭與銅網之間的焊接處也包覆起來，以防止焊接處氧化。