[發(fā)明專利]一種隱身復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910574276.3
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110519973B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦振山;肖兵;佟陽
• 申請（專利權(quán)）人: 秦振山;肖兵;佟陽
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;G02B5/00
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11200
• 代理人: 邱曉鋒

本發(fā)明公開了一種隱身復(fù)合材料及其制備方法。該隱身復(fù)合材料采用TPU復(fù)合材料及其導(dǎo)電材料構(gòu)成的紅外隱身層；采用以聚酰亞胺為基材的FPC材料構(gòu)成電磁波諧振控制層和導(dǎo)流層，以非等長條形組合及梯形導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，使FPC中的異形金屬結(jié)構(gòu)形成對電磁波的局域諧振能力，加強(qiáng)整體吸波材料對電磁波的損耗作用。該方案構(gòu)建兩層諧振控制層和導(dǎo)流層組合，并在諧振控制層和導(dǎo)流層中間夾制以非鐵磁性為主的傳統(tǒng)吸波材料，形成對C波段至Ka波段連續(xù)微波信號的吸收；底層單元能夠隔絕被保護(hù)體對外的紅外輻射。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種對連續(xù)雷達(dá)波段具有吸收效果且對紅外輻射具有隔絕效果的復(fù)合型柔性隱身材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種對雷達(dá)波具有寬頻帶吸波效果且對紅外輻射有隔絕效果的復(fù)合隱身材料。更具體地，涉及一種柔性結(jié)構(gòu)型吸波及隔絕紅外輻射的隱身材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著雷達(dá)遠(yuǎn)程電子探測技術(shù)的發(fā)展和其他探測技術(shù)及產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，為應(yīng)對電磁輻射、電磁散射和電磁兼容的問題，采用結(jié)構(gòu)型吸波材料或涂覆型吸波材料，為解決相關(guān)設(shè)施的隱身問題產(chǎn)生了一定的效果。常規(guī)吸波材料在厚度、密度、吸收率、吸波頻帶帶寬等方面會相互制約，如在實(shí)現(xiàn)較寬的頻帶吸收的特性同時，則需要增加材料的厚度；而要實(shí)現(xiàn)材料的輕薄要求，則只在一定的頻帶范圍內(nèi)具有吸波能力，而失去了在其他波段的吸波能力，尤其面對多波段探測技術(shù)，單一功能隱身材料的使用將受到限制。在實(shí)際工程應(yīng)用中，隱身材料除要求在較寬頻帶內(nèi)對電磁波具有好的吸收率外，當(dāng)被保護(hù)的設(shè)施需要對其紅外輻射進(jìn)行隔絕時，隱身材料一方面要全面實(shí)現(xiàn)對雷達(dá)吸波的“薄”、“輕”、“寬”、“強(qiáng)”的要求，另一方面，也需要在同一復(fù)合材料中，解決紅外、雷達(dá)兩種隱身技術(shù)的相容性問題，克服雷達(dá)隱身要求材料對電磁波的強(qiáng)吸收、低反射和紅外隱身要求材料低吸收、高反射的矛盾。實(shí)現(xiàn)在較寬波段范圍內(nèi)雷達(dá)波的吸收，同時也要實(shí)現(xiàn)對紅外探測有效隔絕的效果。

專利CN201410213142.6提出了“一種多層結(jié)構(gòu)雷達(dá)吸波布及其制備方法”，該方法采用磁性金屬合金微粉作為吸波材料，通過在帆布表面涂覆10～50μm聚氨酯粘結(jié)劑，待干燥固化后，在聚氨酯粘結(jié)表面再涂覆吸波材料，如此往復(fù)三次，最終形成了由三層厚度分別為0.6～1.2mm、0.6～1.0mm、0.4～0.8mm的吸波材料和四層聚氨酯粘結(jié)劑的多層結(jié)構(gòu)吸波布，有效控制了吸波材料的厚度，且制作方法簡單，所制備的材料具有一定的柔性，較好解決了車輛、帳篷等裝備的隱身。但采用該方法所實(shí)現(xiàn)的多層結(jié)構(gòu)的雷達(dá)吸波，其吸波性能僅局限于8GHz～16GHz范圍，而在16GHz～40GHz頻帶范圍則沒有吸收效果，并且不具備對紅外的隔絕能力。

專利ZL201110052236.6號公開了一種雷達(dá)紅外兼容隱身材料及其制備方法，該兼容隱身材料主要由雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)層與紅外隱身功能層復(fù)合組成，雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)層為玻璃纖維增強(qiáng)的玻璃鋼復(fù)合材料制成，紅外隱身功能層為一容性頻率選擇表面。該發(fā)明的制備方法為先通過PCB工藝制備容性頻率選擇表面；再通過絲網(wǎng)印刷工藝用導(dǎo)電漿在玻璃纖維平紋布上制備一層電阻片；然后以環(huán)氧樹脂為基材，以玻璃纖維平紋布為增強(qiáng)材料，采用樹脂成型工藝制備一玻璃纖維增強(qiáng)的玻璃鋼復(fù)合材料，最后通過固化成型使容性頻率選擇表面復(fù)合疊加，制得雷達(dá)與紅外兼容隱身材料。該專利公開了樹脂基雷達(dá)紅外兼容隱身材料及其制備方法，且該材料具備較好的雷達(dá)紅外兼容隱身性能，但其結(jié)構(gòu)參數(shù)的限定范圍僅能在6～18GHz高頻頻段實(shí)現(xiàn)較好吸波功能，設(shè)計范圍較窄；另外，由于其制備工藝中采用了PCB工藝、玻璃鋼復(fù)合材料和固化成型工藝，使得其制備的材料具有剛性，沒有考慮到該種材料在應(yīng)用中對于所保護(hù)的設(shè)施應(yīng)具有柔性選擇的需求。

專利CN201210275367.5提出的寬頻吸波超材料虛擬劃分為多個周期排列的基本單元，一個基本單元由沿電磁波傳播方向依次層疊的第一子單元、第二子單元以及第三子單元構(gòu)成；以及專利CN201210217931.8提出的具有周期結(jié)構(gòu)的電磁吸波材料，包括磁性吸波材料網(wǎng)格和介電材料制成的介質(zhì)塊，磁性吸波材料網(wǎng)格上網(wǎng)孔為通孔。采用這些材料及方法制備的吸波材料存在厚度大，加工難度高等不足，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要進(jìn)一步克服的技術(shù)障礙。