复合吸波材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合吸波材料及其制备方法，复合吸波材料包括：若干吸波层，吸波层包括吸波剂和第一环氧树脂，第一环氧树脂的固化温度为130～180℃、50℃粘度为2000～8000mPa·s；环氧树脂层，环氧树脂层设置于若干吸波层之间，环氧树脂层包括第二环氧树脂和固化剂，第二环氧树脂的固化温度为170～200℃、50℃粘度为20000～70000mPa·s。第一环氧树脂与吸波剂颗粒相容性好，第二环氧树脂具有更好的延展拉伸性能，固化剂的加入能提升第二环氧树脂固化后的交联度，使得吸波层之间的黏结稳固，同时避免单一层状结构无法同时满足波阻抗匹配和高损耗性能的问题。

【技术实现步骤摘要】
复合吸波材料及其制备方法
本专利技术涉及吸波材料
，具体涉及复合吸波材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子工业的高速发展，通讯系统，科学与医疗设备等产生了严重的电磁波污染，对高精密仪器的运行造成很大干扰，因此配备一种高效的吸波材料十分必要。在军事领域中，吸波材料能吸收敌方雷达发射的电磁波，降低己方军事单位如飞机，导弹等被侦察发现的概率，提高战略威慑力，因此所装备的吸波材料的综合性能在很大程度上能左右一场战争的胜负。吸波材料对电磁波的吸收效率取决于电磁波的入射与损耗。提高电磁波的入射率要求吸波材料与空气的电磁性能相近，达到波阻抗匹配，以降低入射电磁波在吸波材料表面的反射率；提高对已入射电磁波的损耗则要求吸波材料拥有迥异于空气的电磁波衰减性能，与上述要求矛盾。目前市面上的吸波材料多采用单一层状结构，只能满足波阻抗匹配或高损耗性能二者之一，因此生产出的吸波材料不能同时具备宽频段，强吸收等特点。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种复合吸波材料，可以根据需求设置多层吸波层中吸波剂的含量，避免单一层状结构无法同时满足波阻抗匹配和高损耗性能的问题。本专利技术还提出一种上述复合吸波材料的制备方法。根据本专利技术的第一方面实施例的复合吸波材料，包括：若干吸波层，所述吸波层包括吸波剂和第一环氧树脂，所述第一环氧树脂的固化温度为130～180℃、50℃粘度为2000～8000mPa·s；环氧树脂层，所述环氧树脂层设置于若干所述吸波层之间，所述环氧树脂层包括第二环氧树脂和固化剂，所述第二环氧树脂的固化温度为170～200℃、50℃粘度为20000～70000mPa·s。根据本专利技术实施例的复合吸波材料，至少具有如下有益效果：本专利技术实施例复合吸波材料可以根据需求设置多层吸波层中吸波剂的含量，避免单一层状结构无法同时满足波阻抗匹配和高损耗性能的问题。此外吸波层中采用的第一环氧树脂为高温环氧树脂，固化温度为130～180℃、粘度为2000～8000mPa·s(50℃)，与吸波剂颗粒相容性好，能形成紧密的结合部。与吸波层中的第一环氧树脂不同，环氧树脂层中使用的第二环氧树脂具有更好的延展拉伸性能，同时固化剂的加入能提升第二环氧树脂固化后的交联度，形成的环氧树脂层作为中间层能够使得吸波层之间的黏结稳固，特别体现在吸波剂含量高(≥80％)的吸波层中。此外吸波层使用的第一环氧树脂和环氧树脂层使用的第二环氧树脂的性质存在差异，使得复合吸波材料制备过程中不需要进行热压(即免热压)便可以黏结稳固，解决了高吸波剂含量的吸波层之间难以紧密贴合问题。根据本专利技术的一些实施例，若干所述吸波层中的吸波剂的质量分数沿所述复合吸波材料的厚度方向依次递增或递减。吸波层中吸波剂的含量逐渐递增或逐渐递减，形成一种具有渐变式结构的复合吸波材料，能够同时满足与空气波阻抗匹配和对入射波的高损耗性能，是一种理想的吸波材料。根据本专利技术的一些实施例，所述吸波剂包括氮化铁，羟基铁粉，铁硅铝粉末，活性炭纤维，碳纳米管，空心玻璃微珠中的至少两种。氮化铁，羟基铁粉，铁硅铝粉末的作用是吸收损耗入射电磁波，活性炭纤维和碳纳米管的作用是改善复合材料的机械性能，空心玻璃微珠的空腔可以作为电磁波的谐振腔，能增强复合材料对入射电磁波的损耗能力。根据本专利技术的一些实施例，所述吸波剂包括羟基铁粉和空心玻璃微珠。根据本专利技术的一些实施例，所述固化剂为甲基四氢苯酐或双氰胺。根据本专利技术的一些实施例，所述环氧树脂层中，所述固化剂与所述第二环氧树脂的质量比为1：(1.5～3)。根据本专利技术的一些实施例，所述吸波层中还包括有机溶剂，所述有机溶剂为乙酸乙酯，N,N-二甲基甲酰胺，无水乙醇，丙酮中的至少两种。根据本专利技术的第二方面实施例的复合吸波材料的制备方法，包括以下步骤：取所述吸波层的原料和所述环氧树脂层的原料，利用双层狭缝涂布工艺制备形成若干双层生胚片；叠加若干所述双层生胚片，加热固化，得到复合吸波材料。根据本专利技术实施例的复合吸波材料的制备方法，至少具有如下有益效果：本专利技术实施例利用双层狭缝涂布机将吸波层的材料和环氧树脂层的材料制成覆于基材表面的双层生胚片，撕除底部的基材然后叠加双层生胚片得到具有环氧树脂层作为中间层的多层复合吸波材料的前体，然后经加热固化，即可得到复合吸波材料。本专利技术实施例提供的制备方法简便，叠加效率高，有利于大规模工业化生产。根据本专利技术的一些实施例，在叠加前还包括对所述双层生胚片进行干燥处理，所述干燥处理的温度由30～40℃升高至90～100℃，再冷却至25～35℃。干燥处理过程，若保持恒定高温，生胚片中溶剂挥发速度快，可以迅速干燥，但温度剧变带来的热冲击可能使生胚片开裂，影响后续工艺；若保持较低温度干燥，则干燥速率慢，不利于连续生产。相较于在恒定温度下进行干燥的方式，本专利技术实施例采用梯度升温可以兼顾干燥速率和干燥质量两方面，最后逐步降温，可以减小热冲击对生胚片的影响，同时降低温度能降低树脂的黏度，避免过辊时发生粘辊，破坏其整体形貌。根据本专利技术的一些实施例，步骤(1)中所述吸波层的原料或所述环氧树脂层的原料采用球磨法进行处理，球磨速率为200～400r/min，球磨时间为2-12小时。根据本专利技术的一些实施例，双层狭缝涂布工艺设置第一狭缝的间距为20～40μm，用以控制环氧树脂层的厚度为薄膜树脂层，环氧树脂层的作用是黏结各个吸波层，并且尽量不影响吸波性能。第二狭缝间距为200～300μm，用以调节单层吸波层的厚度为200～300μm。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明，其中：图1为实施例1中复合吸波材料的结构示意图；图2为实施例1中复合吸波材料的制备工艺流程示意图；图3为实施例1中使用的双层狭缝式涂布工艺的装置结构示意图；图4为利用光学显微镜对对比例2的吸波材料的表征图；图5为利用光学显微镜对实施例4的复合吸波材料的表征图。附图标记：100-羟基铁粉，200-空心玻璃微珠，300-环氧树脂层，1-第一料槽，2-第二料槽，3-精密螺杆泵，4-电动机，5-双层狭缝涂布机，6-第一狭缝，7-第二狭缝，8-托辊，9-PET膜卷，10-中间层，11-功能层，12-PET膜基底，13-引离辊，14-若干烘箱，15-切片机，16-收卷器。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，若干的含义是一个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。实施例1<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.复合吸波材料，其特征在于，包括：/n若干吸波层，所述吸波层包括吸波剂和第一环氧树脂，所述第一环氧树脂的固化温度为130～180℃、50℃粘度为2000～8000mPa·s；/n环氧树脂层，所述环氧树脂层设置于若干所述吸波层之间，所述环氧树脂层包括第二环氧树脂和固化剂，所述第二环氧树脂的固化温度为170～200℃、50℃粘度为20000～70000mPa·s。/n

【技术特征摘要】
1.复合吸波材料，其特征在于，包括：
若干吸波层，所述吸波层包括吸波剂和第一环氧树脂，所述第一环氧树脂的固化温度为130～180℃、50℃粘度为2000～8000mPa·s；
环氧树脂层，所述环氧树脂层设置于若干所述吸波层之间，所述环氧树脂层包括第二环氧树脂和固化剂，所述第二环氧树脂的固化温度为170～200℃、50℃粘度为20000～70000mPa·s。


2.根据权利要求1所述的复合吸波材料，其特征在于，若干所述吸波层中的吸波剂的质量分数沿所述复合吸波材料的厚度方向依次递增或递减。


3.根据权利要求1所述的复合吸波材料，其特征在于，所述吸波剂包括氮化铁，羟基铁粉，铁硅铝粉末，活性炭纤维，碳纳米管，空心玻璃微珠中的至少两种。


4.根据权利要求1至3任一项所述的复合吸波材料，其特征在于，所述固化剂为甲基四氢苯酐或双氰胺。


5.根据权利要求1至3任一项所述的复合吸波材料，其特征在于，所述环氧树脂层中，所述固化剂与所述第二环氧树脂的质量比为1：(1.5～3)。


6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勃，陈劲，张晗，朱朋飞，王荣，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44