[發明專利]復雜環境適用型寬頻段電磁干擾空飄物及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210020426.8
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114316337B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 姚嬡嬡;束慶海;鄒浩明;吳啟才;于憲鋒;王健
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;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: C08J9/00
• 分類號: C08J9/00;C08L79/08;C08K9/10;C08K7/00;C08K3/08;C08K3/04;C08G73/10
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 鄧永紅

本發明提供了復雜環境適用型寬頻段電磁干擾空飄物及制備方法和應用，以芳香二酐與異氰酸酯為主要基體原料，引入功能化銀納米線和石墨兩種高導電填料，通過一步法制備密度低至7kg/m³的導電性聚酰亞胺輕量化材料，然后用氣輪機在目標作用范圍內定向發散形成大面積覆蓋的電磁干擾空飄物，實現對于敵方目標的無源云毀傷。本發明所得電磁干擾空飄物良好的耐高溫和阻燃性能使其具備良好的環境適用性，并且對于多頻段電磁波有著較好的屏蔽效果，有望在電磁毀傷領域發揮重要作用。

技術領域

本發明屬于電磁毀傷材料技術領域，涉及復雜環境適用型寬頻段電磁干擾空飄物及制備方法和應用。

背景技術

現代戰爭正在朝著海陸空一體化的方向發展，復雜多變的戰場環境對于材料的環境適用性提出了越來越高的要求。眾所周知，傳統的聚合物如聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)耐熱性差、容易燃燒、使用溫度低，表現出較差的環境適用性。聚酰亞胺具有優異的耐高低溫(-250℃～450℃)、耐輻射、難燃、發煙量低等優點，是一種高性能聚合物。

聚合物基多孔材料具有質輕、多孔的特點，其輕質的特點為空飄物的形成提供了可能，多孔結構為電磁波的吸收和衰減提供了有利場所。然而，大多數的聚合物導電性差，不利于電磁波的介電損耗。銀納米線與石墨具有良好的導電性，將其引入聚合物基體中制備復合材料被認為是提高聚合物導電性的最簡單、最有效的方法之一，但銀納米線之間存在較大的接觸電阻限制了其在電磁屏蔽材料領域的廣泛應用，對其進行表面改性可顯著減小接觸電阻。

以高性能聚合物作為基體材料并引入導電填料制備具有良好環境適應性的超輕多孔材料，將其進行定向分散形成大面積覆蓋的電磁干擾空飄物云團，實現對于敵方目標的非對稱性毀傷是電磁毀傷領域的新技術。

發明內容

本發明涉及復雜環境適用型寬頻段電磁干擾空飄物及制備方法和應用，該方法所得空飄物不但對于多頻段電磁波具有良好的屏蔽作用，而且表現出耐高低溫、耐腐蝕、阻燃等優異性能，具有良好的環境適用性，有望在防空、反導領域發揮重要作用。

本發明是通過下述技術方案實現的。

復雜環境適用型寬頻段電磁干擾空飄物，制備方法的步驟如下：

步驟一、將5～10g三羥甲基氨基甲烷溶解于200mL去離子水中，然后滴加鹽酸調節溶液的PH，得到Tris-HCl緩沖液；

步驟二、向步驟一所得的Tris-HCl緩沖液中加入5～10g銀納米線并以200～500r/min的轉速均勻攪拌，然后加入6～10g鹽酸多巴胺在避光環境下反應5h，然后經過離心分離出沉淀物，將沉淀物經過多次洗滌后烘干得到聚多巴胺包覆銀納米線核殼結構復合填料；

步驟三、將50g芳香二酐和5～10mL甲醇加入80mL二甲基甲酰胺(DMF)中在50～60℃條件下使得芳香二酐溶解為均一透明溶液并冷卻至室溫，之后加入5～10g聚多巴胺包覆銀納米線復合填料、5～14g石墨、5～8g離子水、3～5g硅油、0.3～0.8g叔胺催化劑和0.2～0.5g有機錫催化劑混合均勻得到懸濁液；

步驟四、將步驟三所得懸濁液與100～150g異氰酸酯以2000r/min的速率快速攪拌5～10s使其快速發應得到中間體，之后將其在160～200℃條件下酰亞胺化，得到導電型超輕聚酰亞胺多孔復合材料；

步驟五、將步驟四所得導電型超輕聚酰亞胺多孔復合材料通過氣輪機產生的氣流在目標作用范圍內定向發散，在空氣中形成具有較長滯空時間的大范圍電磁干擾空飄物，以實現對于目標信號的電磁云毀傷。

本發明獲得的電磁干擾空飄物良好的耐高溫和阻燃性能使其具備良好的環境適用性，并且對于多頻段電磁波有著較好的屏蔽效果。

優選的，所述Tris-HCl緩沖液的PH為8.0～9.0。