[發明專利]一種用于電磁屏蔽的泡沫炭復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011156870.X
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112250464B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 王斌;羅曉宇;王琛;裴雙韻;趙建偉
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: C04B35/82
• 分類號: C04B35/82;C04B35/524;C04B38/06;C04B38/08;H05K9/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

本發明公開了一種用于電磁屏蔽的泡沫炭復合材料，復合材料中按照質量百分數包括如下組分：酚醛：15％?35％，酚醛樹脂：60％?80％，二氧化硅：0?15％，鋯：0.5?1.5％；本發明還公開了一種該復合材料的制備方法，具體按照如下步驟進行：步驟1：制備乙酰丙酮鋯溶液；步驟2：制備羥甲基酚溶液；步驟3：制備鋯改性樹脂；步驟4：高硅氧短切玻璃纖維的偶聯；步驟5：制備酚醛泡沫復合材料；步驟6：制備泡沫炭復合材料。本發明的制備工藝簡單，成本較低，高硅氧短切玻璃纖維的含量可控，制備的輕質泡沫炭復合材料在X波段的電磁屏蔽性能優良，在軍民兩用領域具有顯著的社會效益。

技術領域

本發明屬于功能性碳基復合材料技術領域，具體涉及一種用于電磁屏蔽的泡沫炭復合材料，還涉及一種該復合材料的制備方法。

背景技術

隨著空天科技的發展，空天材料的服役環境愈加苛刻，某些領域除高強等要求外，還需良好的隱身性能。電子技術的發展，也使得在人類生活空間中充斥著各類型的電磁波。電磁波對人體會造成一定危害，還會對頻率相近的電子設備產生干擾。閉孔微球型泡沫炭材料內含大量閉孔結構，不僅隔熱性能優良，還兼具高強等特點，在航空航天領域有一定的需求，但其隱身性能鮮有報道。閉孔微球型泡沫炭材料的三維閉孔結構由許多封閉連通的環行回路組成，大部分入射電磁波被損耗在三維閉孔結構中或散射掉；加之碳材料本身的導電性，應具有一定的吸收和電磁屏蔽的能力。目前的輕質泡沫炭材料的電磁屏蔽性能有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于電磁屏蔽的泡沫炭復合材料，解決了現有技術中輕質泡沫炭材料的電磁屏蔽性能有待進一步提高的問題。

本發明所采用的一個技術方案是，

一種用于電磁屏蔽的泡沫炭復合材料，復合材料中按照質量百分數包括如下組分：

酚醛：15％-35％，酚醛樹脂：60％-80％，二氧化硅：0-15％，鋯：0.5-1.5％。

本發明的特點還在于，

復合材料中按照質量百分數包括如下組分：

酚醛：15％-30％，酚醛樹脂：60％-80％，二氧化硅：0-15％，鋯：0.5-1.5％。

復合材料中按照質量百分數包括如下組分：

酚醛：15％-35％，酚醛樹脂60％-80％，二氧化硅：0-10％，鋯：0.5-1.5％。

復合材料中按照質量百分數包括如下組分：

酚醛：22％-24％，酚醛樹脂70.5％-74.5％，二氧化硅0-7％，鋯：0.5-1.5％。

復合材料中按照質量百分數包括如下組分：

酚醛：22.7％，酚醛樹脂：71.8％，二氧化硅：4.8％，鋯：0.7％。

本發明的另外一個技術方案是，

一種用于電磁屏蔽的泡沫炭復合材料的制備方法，具體按照如下步驟進行：

步驟1：按質量百分數將八水氧氯化鋯17％，無水乙醇50％置于燒杯中磁力攪拌10分鐘，再滴入16％雙氧水至溶液澄清，最后加入17％乙酰丙酮，制備乙酰丙酮鋯溶液；

步驟2：帶有攪拌器和冷凝管的三口燒瓶中，按質量百分數加入26％的多聚甲醛、61％的苯酚與13％的濃度為40％的氫氧化鈉溶液，在65-70℃的溫度下保溫15-20分鐘，得到羥甲基酚溶液；

步驟3：將步驟1得到的乙酰丙酮鋯溶液，滴入步驟2中的羥甲基酚溶液，攪拌，升溫，在85-95℃保溫2.5時，得到鋯改性樹脂；