一种草本植物基耐候隐身板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种草本植物基耐候隐身板材及其制备方法。这种草本植物基耐候隐身板材由五种组分制成，各组分重量百分数为：草本植物粉末50％‑60％、液态纤维素纳米纤维15％‑20％、空心微珠10％‑15％、硅酸盐纳米添加剂5％‑10％、特种添加剂1％‑5％、色母0.001％‑2％。其制备方法包括草本植物粉末制备、混料、挤压成形、二次制粉、模压成形五个步骤。采用本发明专利技术制备的草本植物基耐候隐身板材隔音隔热、耐侯耐蚀、电磁隐身性好，是军民两用理想建材。

【技术实现步骤摘要】
一种草本植物基耐候隐身板材及其制备方法
本专利技术属新材料领域，特别涉及一种草本植物基耐候隐身板材及其制备方法。
技术介绍
隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料；按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。隐身涂层由于增加器件用材重量、表面散热不佳、粘涂不牢，存在器件性能下降等问题，重要场合人们往往倾向使用隐身结构板材。对于野战部队临时营房、野战临时医院等设施用材同时还必须具备耐候性。隐身材料是隐身技术的重要组成部分，在装备外形不能改变的前提下，隐身材料是实现隐身技术的物质基础。武器系统采用隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。因此，隐身材料成为了人们研究的重点课题。目前的隐身材料基材的价格、是否容易获得、以及功能的多样性都存在缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种草本植物基耐候隐身板材(隐身结构材料)，采用本专利技术制备的草本植物基耐候隐身板材隔音隔热、耐侯耐蚀、电磁隐身性好，是军民两用理想建材。本专利技术还公开了一种草本植物基耐候隐身板材的制备方法。为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种草本植物基耐候隐身板材，所述草本植物基耐候隐身板材由以下五种组分制成，各组分的重量百分数分别为：草本植物粉末50％-60％、液态纤维素纳米纤维15％-20％、空心微珠10％-15％、硅酸盐纳米添加剂5％-10％、特种添加剂1％-5％、色母0.001％-2％。优选的，所述草本植物为毛竹、芦苇、小麦、黑麦、狗尾草、亚麻、菊花中的一种或多种。优选的，所述草本植物粉末为：首先取草本植物的秸秆一种或多种，洗净晒干后粉碎成粒度≤0.5mm的粉末；然后用氢氧化钠溶液浸泡，用自来水漂洗，经离心干燥、真空干燥获得含水率为12％-15％的草本植物粉末。优选的，所述草本植物粉末中，粒度为0.3-0.5mm的占20％-30％、粒度为0.3-0.15mm的占50％-60％、粒度＜0.15mm的占10％-20％。优选的，所述硅酸盐纳米添加剂由纳米高岭土和陶瓷晶须混合组成，其重量百分比为：纳米高岭土70％-90％、陶瓷晶须10％-30％；陶瓷晶须为粒度≤50nm的多晶纤维，纳米高岭土的粒度≤0.5μm。优选的，所述特种添加剂由铁硅铝吸波粉末和耐蚀环氧粉末混合组成，其重量百分比为：铁硅铝吸波粉末40％-60％、耐蚀环氧粉末40％-60％。其中，铁硅铝吸波粉末采用高纯氮雾化法制备，粒度＜0.1mm；耐蚀环氧粉末采用双螺杆挤压成形、机械破碎与筛分方法制备，粒度＜75μm。一种草本植物基耐候隐身板材的制备方法，包括以下步骤：步骤1：草本植物粉末制备：首先取草本植物的秸秆一种或多种，洗净晒干后粉碎成粒度为≤0.5mm粉末；然后用氢氧化钠溶液浸泡，用自来水漂洗，经离心干燥、真空干燥获得含水率为12％-15％的草本植物粉末，备用；步骤2：混料：按规定重量百分比称取草本植物粉末、液态纤维素纳米纤维、空心微珠、硅酸盐纳米添加剂、特种添加剂和色母进行混合，获得均匀混合料备用；步骤3：挤压成形：取步骤2获得的均匀混合料实施热挤压成形，经冷却、切割获得柱状颗粒料备用；步骤4：二次制粉：取步骤3获得的柱状颗粒料，经破碎、筛分、研磨获得均匀混合微粉备用，混合微粉粒度＜45μm。步骤5：模压成形：取步骤4制备的混合微粉，均匀铺装在不锈钢平板模具上实施热压成形；优选的，所述步骤5模压成形，其工艺条件为：温度160-180℃、压力50-100MPa、时间30-60min。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用草本植物粉末制备、混料、挤压成形、二次制粉、模压成形过程，综合应用粉末冶金与粉体工程、复合材料与工程、木材科学与技术等交叉学科材料成形理论，创新了一种草本植物基耐候隐身板材及其制备方法。经由上述方法制备的草本植物基耐候隐身板材，隔音隔热、耐侯耐蚀、电磁隐身性好，是军民两用理想建材，既可用于野战部队临时营房、野战临时医院等设施的搭建，也可用于抗震救灾临时庇护所的搭建，更可用于工业、民用设施与装备。(2)纳米材料的结构尺寸在纳米数量级，物质的量子尺寸效应和表面效应等方面对材料性能有重要影响，纳米材料具有独特的隐身性能。隐身材料按其吸波机制可分为电损耗型与磁损耗型。电损耗型隐身材料包括SiC粉末、SiC纤维、金属短纤维、钛酸钡陶瓷体、导电高聚物以及导电石墨粉等；磁损耗型隐身材料包括铁氧体粉、羟基铁粉、超细金属粉或纳米相材料等。草本植物粉末，其纤维板质轻、隔音、隔热、强度好。(3)本专利技术以草本植物秸秆纤维为基材，以纳米粒子等为添加剂，得到一种轻量化的隔音隔热、耐侯耐蚀、电磁隐身结构材料。本专利技术应用粉末冶金与粉体工程、木材科学与技术等交叉学科材料成形理论，通过大量试验与分析，得出的这一结论。(4)本专利技术草本植物基耐候隐身板材，特点“薄、宽、轻、强”，且宽频带兼容性好、成本低廉、功能多样。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。以下是具体实施例实施例1一种草本植物基耐候隐身板材，所述草本植物基耐候隐身板材由以下五种组分制成，各组分的重量百分数分别为：草本植物粉末50％、液态纤维素纳米纤维20％、空心微珠13％、硅酸盐纳米添加剂10％、特种添加剂5％、色母2％。所述草本植物包括：毛竹、芦苇、小麦、黑麦、狗尾草、亚麻、菊花，比例分别1：1:1：1：1：1：1。所述草本植物粉末粒度≤0.5mm。所述草本植物粉末中，粒度为0.3-0.5mm的占20％、粒度为0.3-0.15mm的占60％、粒度＜0.15mm的占20％。所述硅酸盐纳米添加剂由纳米高岭土和陶瓷晶须混合组成，其重量百分比为：纳米高岭土70％％、陶瓷晶须30％；陶瓷晶须为粒度≤50nm的多晶纤维，纳米高岭土的粒度≤0.5μm。所述特种添加剂由铁硅铝吸波粉末和耐蚀环氧粉末混合组成，其重量百分比为：铁硅铝吸波粉末40％、耐蚀环氧粉末60％。其中，铁硅铝吸波粉末采用高纯氮雾化法制备，粒度＜0.1mm；耐蚀环氧粉末采用双螺杆挤压成形、机械破碎与筛分方法制备，粒度＜75μm。一种草本植物基耐候隐身板材的制备方法，包括以下步骤：步骤1：草本植物粉末制备：首先取草本植物毛竹碎料、芦苇杆、小麦杆、黑麦杆、狗尾草杆、亚麻杆、菊花秸秆，洗净晒干后粉碎成粒度为≤0.5mm粉末；然后用氢氧化钠溶液浸泡，用自来水漂洗，经离心干燥、真空干燥获得含水率为12％的草本植物粉末备用。步骤2：混料：按规定重量百分比称取草本植物粉末、液态纤维素纳米纤维、空心微珠、硅酸盐纳米添加剂、特种添加剂和色母，借助强力混料设机进行混合，获得均匀混合料备用；各组分的重量百分数分别为：草本植物粉末50％、液态纤维素纳米纤维20％、空心微珠13％、硅酸盐纳米添加剂10％、特种添加剂5％、色母2％。步骤3：挤压成形：取步骤2获得的均匀混合料适量实施热挤压成形，经冷却、切割获得柱状颗粒料备用。步骤4：二次制粉：取步骤3获得的柱状颗粒料适量，经破碎、筛分、研磨获得均匀混合微粉备用，混合微粉粒度＜45μm。步骤5：模压成形：取步骤4制备的混合微粉适量，均匀铺装在不锈钢平板模具上实施热压成形，以获得规格为500-180本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种草本植物基耐候隐身板材，其特征在于，所述草本植物基耐候隐身板材由以下五种组分制成，各组分的重量百分数分别为：草本植物粉末50％‑60％、液态纤维素纳米纤维15％‑20％、空心微珠10％‑15％、硅酸盐纳米添加剂5％‑10％、特种添加剂1％‑5％、色母0.001％‑2％。

【技术特征摘要】
1.一种草本植物基耐候隐身板材，其特征在于，所述草本植物基耐候隐身板材由以下五种组分制成，各组分的重量百分数分别为：草本植物粉末50％-60％、液态纤维素纳米纤维15％-20％、空心微珠10％-15％、硅酸盐纳米添加剂5％-10％、特种添加剂1％-5％、色母0.001％-2％。2.根据权利要求1所述的一种草本植物基耐候隐身板材，其特征在于，所述草本植物为毛竹、芦苇、小麦、黑麦、狗尾草、亚麻、菊花中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种草本植物基耐候隐身板材，其特征在于，所述草本植物粉末为：首先取草本植物的秸秆一种或多种，洗净晒干后粉碎成粒度≤0.5mm的粉末；然后用氢氧化钠溶液浸泡，用自来水漂洗，经离心干燥、真空干燥获得含水率为12％-15％的草本植物粉末。4.根据权利要求3所述的一种草本植物基耐候隐身板材，其特征在于，所述草本植物粉末中，粒度为0.3-0.5mm的占20％-30％、粒度为0.3-0.15mm的占50％-60％、粒度＜0.15mm的占10％-20％。5.根据权利要求1所述的一种草本植物基耐候隐身板材，其特征在于，所述硅酸盐纳米添加剂由纳米高岭土和陶瓷晶须混合组成，其重量百分比为：纳米高岭土70％-90％、陶瓷晶须10％-30％；陶瓷晶须为粒度≤50nm的多晶纤维，纳米高岭土的粒度≤0.5μm。6.根据权利要求1所述的一种草本植物基耐候隐...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆定，李佩，刘克非，张红，何玉琴，刘坤键，丁定成，刘俊怀，袁建，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43