一种碳纤维雷达吸波材料制造技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维雷达吸波材料，其中所使用的主料包括：碳纤维、芳纶纤维、纳米碳粉、碳纳米管和纳米四氧化三铁磁性乳液；制备方法具体如下：碳纤维和芳纶纤维制备纤网、纤网水刺成碳纤维水刺毡、碳纤维水刺毡浸渍纳米四氧化三铁磁性乳液、轧去多余液体并烘焙干燥。本发明专利技术通过有机纤维材料与金属材料的混搭，实现对远红外热源的隐身，加入碳纤维、纳米碳粉、碳纳米管等物质，改变材料的电磁性能，并通过对其结构的设计，使雷达波吸收最大化，大大提高车辆的隐身机动性能，轻薄柔软且延展性好的吸波碳纤维水刺毡材料，便于模块化拼接在目标物面层上，避免厚重和附着盲区带来的隐身不完全的问题，达到机动车体成像变形的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维雷达吸波材料
本专利技术涉及隐身吸波材料领域，具体涉及一种碳纤维雷达吸波材料。
技术介绍
随着各种侦查手段的不断进步，从地面到空中甚至到太空，对环境的探查可谓无处不在，而红外成像、雷达成像也被广泛应用，致使军队快速隐蔽的集结，达到瞒天过海越来越困难，而激光制导也使陆军车辆无处躲藏。为了给陆军提供一个对侦查反制的手段，研发能够针对可见光、红外、雷达乃至激光的综合侦查及打击手段的隐身材料是亟需解决的问题，使军队充分的融入背景之中，达到出其不意攻其不备的战术目的。目前国内针对可见光、红外成像、雷达成像、激光测距等单一侦查手段都有了较好的反制措施，但将几种方式整合在一起的材料仍然缺失。根据可查的资料显示，外军已存在多种侦查手段统一的隐身材料，并且可通过不同部位的隐身材料的混合搭配，实现对战术车辆在成像过程中的变形，达到迷惑敌军的目的。传统的陆军隐身材料都是通过伪装网的形式出现，可以达到可见光及近红外的隐身，但对雷达波主要以散射实现反射衰减，这种对于多种不规则的陆军车辆很难实现各种角度的雷达衰减的均一性，而且也很难整合激光反制手段，而且这种材料多数是用在固定的场所，用在可移动设施时会发生钩挂等现象造成损坏，进而无法达到隐身的效果。而采用铁氧体等的雷达吸波材料，虽然有很好的雷达波吸收效果，可实现各种角度雷达波的最大吸收效率，也能很好的贴合车体，却存在质量过大的缺陷，影响车辆的机动性能。因此，专利技术一种碳纤维雷达吸波材料来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碳纤维雷达吸波材料，通过有机纤维材料与金属材料的混搭，实现对远红外热源的隐身，加入碳纤维、纳米碳粉、碳纳米管等物质，改变材料的电磁性能，并通过对其结构的设计，使雷达波吸收最大化，大大提高车辆的隐身机动性能，使车辆等充分融入到背景当中，以解决技术中的上述不足之处。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种碳纤维雷达吸波材料，其中所使用的主料包括：碳纤维、芳纶纤维、纳米碳粉、碳纳米管和纳米四氧化三铁磁性乳液；碳纤维雷达吸波材料的制备方法具体如下：步骤一：将碳纤维和芳纶纤维按照一定的比例取料，并对配置好的两种纤维开松混合，使得碳纤维充分分散，与芳纶纤维混合均匀后采用罗拉式梳理对混合纤维进行梳理，得到均匀的纤网；步骤二：对纤网进行预针刺，再经过水刺成碳纤维复合水刺毡，最终制备成具有一定强度的非织造材料，即碳纤维水刺毡；步骤三：将准备好的纳米碳粉和碳纳米管碳加入特制的纳米四氧化三铁磁性乳液中并混合均匀，然后将碳纤维水刺毡浸渍在纳米四氧化三铁磁性乳液中；步骤四：取出纤维水刺毡轧去多余液体，并将纤维水刺毡放置于烘箱中烘焙干燥，最后将烘干的吸波碳纤维水刺毡材料收卷存储。优选的，所述步骤一中纤网内碳纤维含量为5-20％，纤网内芳纶纤维含量为80-95％，所述碳纤维的长度均值设置为4cm，所述纤网质量控制在≤200g/m2。优选的，所述纳米四氧化三铁磁性乳液的制备工艺如下：S1：称取1-6份纳米四氧化三铁颗粒，加入到乙醇溶液80-100份和去离子水100-200份的混合溶液中，机械搅拌3-5min，再超声分散10-20min；S2：加入十二烷基苯磺酸钠10-30份，机械搅拌3-5min，再超声分散10-20min；S3：加入硅烷偶联剂1份，用冰醋酸调至体系pH值为6-7，机械搅拌5-10min，再超声分散20-30min，得到纳米四氧化三铁分散液。优选的，所述步骤三中纳米碳粉和碳纳米管碳与纳米四氧化三铁磁性乳液的添加体积比设置为纳米碳粉：碳纳米管碳：纳米四氧化三铁磁性乳液＝1：1：22-25。优选的，所述步骤三中碳纤维水刺毡浸渍时将碳纤维水刺毡完全浸渍在纳米四氧化三铁分散液中，浸渍时间为0.5-1.5min，浴比为10-20：1。优选的，所述步骤四中轧去多余液体时轧余率为60-80％，在烘箱中烘焙温度为150-260℃，烘焙时间为5-10min。优选的，所述吸波碳纤维水刺毡材料在使用时呈模块化附着在目标物面层上。在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：1、通过有机纤维材料与金属材料的混搭，实现对远红外热源的隐身，加入碳纤维、纳米碳粉、碳纳米管等物质，改变材料的电磁性能，并通过对其结构的设计，使雷达波吸收最大化，大大提高车辆的隐身机动性能，使车辆等充分融入到背景当中；2、通过碳纤维和芳纶纤维梳理成纤网，增强材料力学性能，提高吸波材料的和隐身物质的附着性，采用水刺解决碳纤维刚性较大的问题，水刺工艺进行柔性加固，提高对碳纤维保护效果，吸波碳纤维水刺毡材料轻薄柔软，且延展性好，便于模块化拼接在目标物面层上，避免厚重和附着盲区带来的隐身不完全的问题，达到机动车体成像变形的目的，并适应多种车辆类型。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术作进一步的详细介绍。实施例1：本专利技术提供了一种碳纤维雷达吸波材料，其中所使用的主料包括：碳纤维、芳纶纤维、纳米碳粉、碳纳米管和纳米四氧化三铁磁性乳液；所述纳米四氧化三铁磁性乳液的制备工艺如下：S1：称取1份纳米四氧化三铁颗粒，加入到乙醇溶液80份和去离子水100份的混合溶液中，机械搅拌3min，再超声分散10min；S2：加入十二烷基苯磺酸钠10份，机械搅拌3min，再超声分散10min；S3：加入硅烷偶联剂1份，用冰醋酸调至体系pH值为6，机械搅拌5min，再超声分散20min，得到纳米四氧化三铁分散液；碳纤维雷达吸波材料的制备方法具体如下：步骤一：将碳纤维和芳纶纤维按照一定的比例取料，并对配置好的两种纤维开松混合，使得碳纤维充分分散，与芳纶纤维混合均匀后采用罗拉式梳理对混合纤维进行梳理，得到均匀的纤网，纤网内碳纤维含量为5％，纤网内芳纶纤维含量为95％，所述碳纤维的长度均值设置为4cm，所述纤网质量控制在≤200g/m2；步骤二：对纤网进行预针刺，再经过水刺成碳纤维复合水刺毡，最终制备成具有一定强度的非织造材料，即碳纤维水刺毡；步骤三：将准备好的纳米碳粉和碳纳米管碳加入特制的纳米四氧化三铁磁性乳液中并混合均匀，纳米碳粉和碳纳米管碳与纳米四氧化三铁磁性乳液的添加体积比设置为纳米碳粉：碳纳米管碳：纳米四氧化三铁磁性乳液＝1：1：25，然后将碳纤维水刺毡浸渍在纳米四氧化三铁磁性乳液中，碳纤维水刺毡浸渍时将碳纤维水刺毡完全浸渍在纳米四氧化三铁分散液中，浸渍时间为0.5min，浴比为10：1；步骤四：取出纤维水刺毡轧去多余液体，轧去多余液体时轧余率为60％，并将纤维水刺毡放置于烘箱中烘焙干燥，在烘箱中烘焙温度为150℃，烘焙时间为5min，最后将烘干的吸波碳纤维水刺毡材料收卷存储。进一步的，在上述技术方案中，所述吸波碳纤维水刺毡材料在使用时呈模块化附着在目标物面层上。本实施例中制备的吸波碳纤维水刺毡材料质地均匀，纤维面层轻薄柔软，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维雷达吸波材料，其特征在于：其中所使用的主料包括：碳纤维、芳纶纤维、纳米碳粉、碳纳米管和纳米四氧化三铁磁性乳液；/n碳纤维雷达吸波材料的制备方法具体如下：/n步骤一：将碳纤维和芳纶纤维按照一定的比例取料，并对配置好的两种纤维开松混合，使得碳纤维充分分散，与芳纶纤维混合均匀后采用罗拉式梳理对混合纤维进行梳理，得到均匀的纤网；/n步骤二：对纤网进行预针刺，再经过水刺成碳纤维复合水刺毡，最终制备成具有一定强度的非织造材料，即碳纤维水刺毡；/n步骤三：将准备好的纳米碳粉和碳纳米管碳加入特制的纳米四氧化三铁磁性乳液中并混合均匀，然后将碳纤维水刺毡浸渍在纳米四氧化三铁磁性乳液中；/n步骤四：取出纤维水刺毡轧去多余液体，并将纤维水刺毡放置于烘箱中烘焙干燥，最后将烘干的吸波碳纤维水刺毡材料收卷存储。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维雷达吸波材料，其特征在于：其中所使用的主料包括：碳纤维、芳纶纤维、纳米碳粉、碳纳米管和纳米四氧化三铁磁性乳液；
碳纤维雷达吸波材料的制备方法具体如下：
步骤一：将碳纤维和芳纶纤维按照一定的比例取料，并对配置好的两种纤维开松混合，使得碳纤维充分分散，与芳纶纤维混合均匀后采用罗拉式梳理对混合纤维进行梳理，得到均匀的纤网；
步骤二：对纤网进行预针刺，再经过水刺成碳纤维复合水刺毡，最终制备成具有一定强度的非织造材料，即碳纤维水刺毡；
步骤三：将准备好的纳米碳粉和碳纳米管碳加入特制的纳米四氧化三铁磁性乳液中并混合均匀，然后将碳纤维水刺毡浸渍在纳米四氧化三铁磁性乳液中；
步骤四：取出纤维水刺毡轧去多余液体，并将纤维水刺毡放置于烘箱中烘焙干燥，最后将烘干的吸波碳纤维水刺毡材料收卷存储。


2.根据权利要求1所述的一种碳纤维雷达吸波材料，其特征在于：所述步骤一中纤网内碳纤维含量为5-20％，纤网内芳纶纤维含量为80-95％，所述碳纤维的长度均值设置为4cm，所述纤网质量控制在≤200g/m2。


3.根据权利要求1所述的一种碳纤维雷达吸波材料，其特征在于：所述纳米四氧化三铁磁性乳液的制备工艺如下：
S1：称取1-6份纳米四氧化三铁颗粒，加入到...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丽芬，左晓丽，江晨希，居海滨，
申请(专利权)人：南通纺织丝绸产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32