[發明專利]一種石墨烯基紅外隱身復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811579088.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109536133B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 王圣嬰
• 申請（專利權）人: 北京圣盟科技有限公司
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種石墨烯基紅外隱身復合材料及其制備方法，解決了現有技術中隱身材料吸波能力差、質量重的問題，一種石墨烯基紅外隱身復合材料的制備方法，包括如下步驟：(1)先利用超聲波二維材料剝離器將石墨烯粉末、吸波劑、添加劑分散到無水乙醇中得到混合分散液；(2)再利用超聲波二維材料剝離器將酚醛樹脂和環氧樹脂分散到水中，得到酚醛樹脂/環氧樹脂分散液；(3)將兩種分散液混合，在超聲波二維材料剝離器中分散均勻，再高速攪拌進一步分散，加入正丁醇調節黏度，最后得到石墨烯基紅外隱身復合材料，本發明將石墨烯均勻分散在隱身材料中，得到分散均勻的石墨烯基紅外隱身復合材料，從而減輕了隱身材料的質量，提高了隱身材料的吸波能力。

技術領域

本發明涉及隱身材料技術領域，特別是指一種石墨烯基紅外隱身復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著科技的不斷發展，隨機出現了許多探測目標的一些手段，為了躲避被發現甚至被摧毀，衍生出隱身技術，隱身技術是為了躲避探測設備被發現來提高生存能力以及突防能力的一個非常有效的手段。隱身技術中最重要的部分是隱身材料。目前，對隱身材料的研究和開發成為軍事領域中的重中之重。

紅外隱身技術是指通過減弱被測物質的紅外輻射強度，使其強度低于紅外探測器的測試范圍，或者通過改變紅外線頻率值使其躲避紅外探測器，從而不被檢測的一項技術。紅外隱身技術在軍事領域具有非常重要的作用，而紅外隱身材料是紅外隱身技術中極為關鍵的部分。

隨著技術的日益更替，對隱身材料提出更高的要求，新型隱身材料必須滿足“輕、薄、寬、強”等要求，“輕”是指隱身材料的質量要減輕；“薄”是指隱身材料的厚度要減小；“寬”是指隱身材料能夠隱身的頻段要寬；“強”是指隱身材料的吸波能力要強。

石墨烯作為新型的碳二維納米材料，具有優異的力學和光學性能，并且具有大的比表面積、超高的硬度、優異的導熱性和導電性等特點。將石墨烯應用在紅外隱身材料中，可以起到幾點作用：(1)石墨烯是目前質量最輕的材料，可以減輕紅外隱身材料的質量，減輕機重；(2)石墨烯具有超大的比表面積和超薄的厚度，可以減小紅外隱身材料的厚度；(3)石墨烯具有優異的光學特性，可以擴大隱身材料能夠隱身的頻段；(4)石墨烯具有較強的吸波特性，可以提高紅外隱身材料的吸波能力。在紅外隱身材料中添加石墨烯可以滿足隱身材料的“輕、薄、寬、強”等要求。

發明內容

本發明提出一種石墨烯基紅外隱身復合材料及其制備方法，解決了現有技術中隱身材料吸波能力差、質量重的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種石墨烯基紅外隱身復合材料及其制備方法，包括如下步驟：

(1)先利用超聲波二維材料剝離器將石墨烯粉末、吸波劑、添加劑分散到無水乙醇中得到混合分散液；

(2)再利用超聲波二維材料剝離器將酚醛樹脂和環氧樹脂分散到水中，得到酚醛樹脂/環氧樹脂分散液；

(3)將兩種分散液混合，在超聲波剝離器中分散均勻，再高速攪拌進一步分散，加入正丁醇調節黏度，最后得到石墨烯基紅外隱身復合材料。

優選的，步驟(1)中所采用的石墨烯粉末尺寸為50～200nm；吸波劑為A1 粉、Zn粉、Cu粉以及酞青綠和酞青藍中的一種或幾種，其中Al粉、Zn粉、Cu 粉為片狀結構，尺寸為10～80μm；添加劑為硫化鋅(ZnS)、硒化鋅(ZnSe)、砷化鎵(GaAs)中的一種或幾種。

優選的，步驟(1)中石墨烯粉末、吸波劑、添加劑的質量比為1∶1∶1～1∶3∶3。

優選的，步驟(1)中石墨烯粉末在無水乙醇中的濃度為0.1～1mg/mL，超聲的功率為800～1500W，時間為6～8h。

優選的，步驟(2)中酚醛樹脂與環氧樹脂的質量比為5∶1～5∶5，酚醛樹脂與水的質量比為1∶1～1∶2；超聲功率為200～500W，時間為5～8h。