[發(fā)明專利]寬頻段雷達(dá)吸波型含能云毀傷材料及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210019774.3
• 申請(qǐng)日: 2022-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN114498066A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 束慶海;姚嬡嬡;王滿曼;蔣教平;呂席卷;吳啟才;石艷松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);北京含能先鋒新材料科技有限公司;北京華屹先鋒特種裝備有限公司
• 主分類號(hào): H01Q17/00
• 分類號(hào): H01Q17/00;H05K9/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 鄧永紅

本發(fā)明公開一種寬頻段雷達(dá)吸波型含能云毀傷材料及其制備方法和應(yīng)用，采用水熱法制備CoNi合金納米粒子，將其負(fù)載于膨脹石墨得到電磁耦合型吸波材料，繼而通過溶劑?反溶劑法將硝胺炸藥RDX插層于CoNi/膨脹石墨形成三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合含能材料。本發(fā)明所得含能復(fù)合物在目標(biāo)作用范圍內(nèi)引爆形成具有較長(zhǎng)滯空時(shí)間的寬頻段電磁波吸收云團(tuán)，通過吸收和衰減目標(biāo)的電磁波信號(hào)致使敵方指揮癱瘓、通信中斷而喪失戰(zhàn)斗力。本發(fā)明所得電磁波吸收云團(tuán)的反射損耗低于?50dB，小于?10dB的吸收帶寬度大于4GHz，百克量藥劑的滯空時(shí)間大于40s，表現(xiàn)出優(yōu)異的寬頻段電磁云毀傷效果，在機(jī)動(dòng)性目標(biāo)的非致命毀傷方面具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電磁毀傷材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種寬頻段雷達(dá)吸波型含能云毀傷材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

現(xiàn)代電子偵察設(shè)備幾乎涵蓋了所有可利用的電磁波段，探測(cè)技術(shù)與預(yù)警系統(tǒng)的飛速發(fā)展使得發(fā)展非對(duì)稱、顛覆性軟毀傷技術(shù)成為軍事裝備體系中的重要研究方向，電磁對(duì)抗作為現(xiàn)代信息作戰(zhàn)的重要手段不但可以壓制和摧毀敵方武器裝備，并且可以降低我方裝備的被探測(cè)率以提高自身的生存率。在眾多探測(cè)技術(shù)中，雷達(dá)探測(cè)是最有效和最普遍的探測(cè)技術(shù)之一，對(duì)其電磁信號(hào)的遮蔽和阻斷要求材料在一定頻率范圍(如2～18GHz)內(nèi)對(duì)電磁波強(qiáng)烈吸收，即具有低反射、高發(fā)射特性。

過渡金屬元素鎳、鈷作為兩種典型的磁性材料，具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，CoNi合金是一種集耐磨損、耐腐蝕、抗氧化等多種優(yōu)異性能于一體的高性能磁性吸波材料，對(duì)于低頻電磁波具有良好的吸收效果；膨脹石墨是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)并具有良好導(dǎo)電性的碳材料，其大的孔隙率為電磁波的吸收和多次反射衰減提供了場(chǎng)所，對(duì)于高頻電磁波具有良好的吸收效果。將磁性CoNi與導(dǎo)電性膨脹石墨相結(jié)合不但可以達(dá)到低頻電磁波和高頻電磁波的有效吸收，還可以顯著提升復(fù)合材料的阻抗匹配特性，使得入射電磁波可盡可能多地進(jìn)入材料內(nèi)部被損耗。

利用高能炸藥將具有寬頻段吸波效能的復(fù)合材料進(jìn)行定向起爆，使其形成大范圍均勻分散的電磁干擾云團(tuán)以實(shí)現(xiàn)對(duì)于雷達(dá)信號(hào)的高效吸收與衰減，達(dá)到對(duì)于目標(biāo)大尺度、長(zhǎng)時(shí)間、低成本的云毀傷效果尚未見有公開報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及寬頻段雷達(dá)吸波型含能云毀傷材料及其制備方法和應(yīng)用，獲得磁電耦合型寬頻段CoNi/膨脹石墨復(fù)合吸波材料，繼而將高能炸藥RDX插層于CoNi/膨脹石墨得到復(fù)合含能材料并將其定向引爆使得吸波材料大范圍均勻分散以形成電磁干擾云團(tuán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)大尺度、長(zhǎng)時(shí)間、低成本的電磁云毀傷，將應(yīng)用于以雷達(dá)探測(cè)為主的信息攻防領(lǐng)域。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明提供了寬頻段雷達(dá)吸波型含能云毀傷材料，原料包括如下重量百分比的組分：30～40％的膨脹石墨、20～30％的CoNi納米粒子和30％～50％的1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮雜環(huán)己烷(RDX)，CoNi納米粒子負(fù)載于膨脹石墨，RDX插層于CoNi/膨脹石墨形成三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合含能材料。

其中膨脹石墨的制備方法為，具體包括如下步驟：

(1)、膨脹石墨的制備在水浴條件下反應(yīng)，將4～16mL硝酸和5～20mL磷酸在室溫下混合均勻得到混合溶液；

(2)、向混合溶液中加入5g天然鱗片石墨，將水浴溫度升至30～90℃并加入0.1～0.6g的KMnO₄反應(yīng)0.5～2h；

(3)、向步驟(2)所得混合溶液中加入1～2mL乙酸酐反應(yīng)1～3h后抽濾去除廢液并用去離子水洗滌至pH＞5；

(4)、將步驟(3)所得樣品于60～80℃下烘干水分并將其置于1000℃馬弗爐中膨化得到膨脹石墨。

寬頻段雷達(dá)吸波型含能云毀傷材料制備方法，具體包括如下步驟：