一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法，属于航空航天材料制备技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、配制浸渍液一；b、将矩形截面蜂窝芯一放于浸渍槽中充分浸渍；c、配制浸渍液二；d、将梯形截面蜂窝芯二放于浸渍槽中充分浸渍；e、采用胶膜将矩形截面蜂窝芯一和梯形截面蜂窝芯二粘接在一起，得到复合蜂窝芯；f、在复合蜂窝芯的上表面粘接上面板，复合蜂窝芯的下表面粘接下面板，最后进行固化冷却至室温后，得到蜂窝夹芯复合材料。本发明专利技术通过湿法浸渍得到两种含不同吸波体涂层的蜂窝芯，并通过合理设计得到复合蜂窝夹芯结构，再与面板胶接固化，能有效提升整个蜂窝夹芯复合材料的吸波频宽，增强电磁波的吸收效果。

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法
本专利技术涉及到航空航天材料制备
，尤其涉及一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法。
技术介绍
现代军事侦查技术的发展对飞机隐身性能提出了更高的要求，因而大力发展轻质、宽频雷达隐身吸波材料成为航空航天制造技术的一个重要课题。雷达隐身吸波材料的基本工作原理是通过材料的电磁参数调节设计将入射电磁波限制在材料内部，并通过各种损耗机制将电磁能转化成热能的形式损耗掉。航空航天用吸波材料通常可分为涂层型材料及结构型材料，这其中蜂窝芯结构由于其密度低、比表面积大，已成为结构型吸波材料的重要发展对象。目前，提升蜂窝夹芯复合材料吸波性能的主要方法是在其表面浸渍涂覆高损耗吸波体，常见的吸波体按损耗类型分为介电损耗型及磁损耗型。介电损耗型吸波体如石墨烯或碳纳米管，其吸收带宽较窄、吸收强度较低，因而难以实际应用到飞机制造中。磁损耗型吸波体如铁氧体，由于其良好的吸波强度已被实际应用于吸波蜂窝材料的制造中，但其最大的缺点是显著提升了吸波材料的密度，且吸波频宽还需要进一步增大。厚度也是影响蜂窝夹芯复合材料吸波性能的一个重要因素，改变蜂窝芯的厚度可实现复合材料电磁参数的变化，从而影响最终的吸波频率范围。公开号为CN103600517A，公开日为2014年02月26日的中国专利文献公开了一种具有纳米材料特异性能的蜂窝芯的制备方法，包括如下步骤：（1）原料纸涂胶、叠层、利用热压机热压，制成蜂窝叠块；（2）将蜂窝叠块通过拉伸机拉伸后，在烘箱中高温定型，制成白蜂窝块；（3）将白蜂窝块在浸胶机中进行浸胶固化；其特征在于：步骤（3）中，对所述白蜂窝块进行至少一次浸胶，且最后一次浸胶采用纳米浸胶液，所述纳米浸胶液的组分包括树脂、有机溶剂和纳米材料，所述树脂和有机溶剂的重量份比例为100:150-200，所述纳米材料占所述纳米浸胶液的重量百分比为30-80%。该专利文献公开的具有纳米材料特异性能的蜂窝芯的制备方法，工艺及操作简单，无需增加生产设备，所制蜂窝芯既继承了传统蜂窝芯复合材料的优良力学性能，同时又兼具有纳米材料的特异性能。但是，吸收频宽和电磁波的吸收效果欠佳。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法，本专利技术通过湿法浸渍得到两种含不同吸波体涂层的蜂窝芯，并通过合理设计得到复合蜂窝夹芯结构，再与面板胶接固化，能有效提升整个蜂窝夹芯复合材料的吸波频宽，增强电磁波的吸收效果。本专利技术通过下述技术方案实现：一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将纳米石墨烯吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液一；b、将含有吸波体的浸渍液一缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到矩形截面蜂窝芯一，将矩形截面蜂窝芯一放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后，最终进行固化成型，使矩形截面蜂窝芯表面包裹含石墨烯吸波体的树脂涂层；c、将纳米铁氧体吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液二；d、将含有吸波体的浸渍液二缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到梯形截面蜂窝芯二，将梯形截面蜂窝芯二放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后，最终进行固化成型，使梯形截面蜂窝芯二表面包裹含铁氧体吸波体的树脂涂层；e、采用胶膜将矩形截面蜂窝芯一和梯形截面蜂窝芯二粘接在一起，得到复合蜂窝芯；f、在复合蜂窝芯的上表面粘接上面板，复合蜂窝芯的下表面粘接下面板，最后进行固化冷却至室温后，得到蜂窝夹芯复合材料。所述步骤a中，浸渍液一按重量份数为100份的双马来酰亚胺树脂、2份的分散剂、4份的纳米石墨烯吸波材料和30份的丙酮稀释剂进行配制而成。所述步骤b中，将矩形截面蜂窝芯一放于浸渍槽中充分浸渍是指浸渍次数为3次，每次浸渍时间为20min。所述步骤c中，浸渍液二按重量份数为100份的双马来酰亚胺树脂、30份的纳米铁氧体吸波材料、30份的丙酮稀释剂和2份的分散剂进行配制而成。所述步骤d中，将梯形截面蜂窝芯二放于浸渍槽中充分浸渍是指浸渍次数为3次，每次浸渍时间为10min。所述步骤e中，矩形截面蜂窝芯一按纵向排列布置，梯形截面蜂窝芯二按横向排列布置，胶膜为J-116型高温胶膜。所述步骤f中，上面板及下面板均为石英纤维和双马来酰亚胺复合材料透波面板。所述步骤f中，进行固化具体是指在0.2MPa，180℃的条件下进行固化，固化时间为3h。本专利技术的有益效果主要表现在以下方面：1、本专利技术，a、将纳米石墨烯吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液一；b、将含有吸波体的浸渍液一缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到矩形截面蜂窝芯一，将矩形截面蜂窝芯一放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后，最终进行固化成型，使矩形截面蜂窝芯表面包裹含石墨烯吸波体的树脂涂层；c、将纳米铁氧体吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液二；d、将含有吸波体的浸渍液二缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到梯形截面蜂窝芯二，将梯形截面蜂窝芯二放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后，最终进行固化成型，使梯形截面蜂窝芯二表面包裹含铁氧体吸波体的树脂涂层；e、采用胶膜将矩形截面蜂窝芯一和梯形截面蜂窝芯二粘接在一起，得到复合蜂窝芯；f、在复合蜂窝芯的上表面粘接上面板，复合蜂窝芯的下表面粘接下面板，最后进行固化冷却至室温后，得到蜂窝夹芯复合材料。较现有技术而言，通过湿法浸渍得到两种含不同吸波体涂层的蜂窝芯，并通过合理设计得到复合蜂窝夹芯结构，再与面板胶接固化，能有效提升整个蜂窝夹芯复合材料的吸波频宽，增强电磁波的吸收效果。2、本专利技术，选用石墨烯吸波材料代替部分铁氧体吸波材料浸渍蜂窝芯，在保证复合材料吸波强度的同时，能有效提升复合材料吸波频宽，同时密度也低于含单一铁氧体蜂窝芯材料。3、本专利技术，铁氧体蜂窝芯二截面呈梯形状，可实现未被矩形截面蜂窝芯一吸收的电磁波通过斜面重新反射到矩形截面蜂窝芯一的吸波壁上，减少透射波及表面二次反射波的产生；同时，斜面的存在还造成矩形截面蜂窝芯一厚度的线性变化，这也有利于拓宽蜂窝材料的吸收频宽。4、本专利技术，步骤e中，矩形截面蜂窝芯一按纵向排列布置，梯形截面蜂窝芯二按横向排列布置，胶膜为J-116型高温胶膜，梯形截面蜂窝芯二横向排列有利于增大复合材料电磁损耗有效壁面积，同时可以将梯形截面蜂窝芯二传递过来的电磁波限制在芯格腔体内进行损耗，增强电磁波的吸收效果，矩形截面蜂窝芯一纵向排列，能够有效保证复合材料沿纵向良好的力学强度。具体实施方式实施例1一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法，包括以下步骤：a、将纳米石墨烯吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液一；b、将含有吸波体的浸渍液一缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到矩形截面蜂窝芯一，将矩形截面蜂窝芯一放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/na、将纳米石墨烯吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液一；/nb、将含有吸波体的浸渍液一缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到矩形截面蜂窝芯一，将矩形截面蜂窝芯一放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后，最终进行固化成型，使矩形截面蜂窝芯表面包裹含石墨烯吸波体的树脂涂层；/nc、将纳米铁氧体吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液二；/nd、将含有吸波体的浸渍液二缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到梯形截面蜂窝芯二，将梯形截面蜂窝芯二放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后，最终进行固化成型，使梯形截面蜂窝芯二表面包裹含铁氧体吸波体的树脂涂层；/ne、采用胶膜将矩形截面蜂窝芯一和梯形截面蜂窝芯二粘接在一起，得到复合蜂窝芯；/nf、在复合蜂窝芯的上表面粘接上面板，复合蜂窝芯的下表面粘接下面板，最后进行固化冷却至室温后，得到蜂窝夹芯复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将纳米石墨烯吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液一；
b、将含有吸波体的浸渍液一缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到矩形截面蜂窝芯一，将矩形截面蜂窝芯一放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后，最终进行固化成型，使矩形截面蜂窝芯表面包裹含石墨烯吸波体的树脂涂层；
c、将纳米铁氧体吸波材料、分散剂、丙酮稀释剂及双马来酰亚胺树脂配制成均匀的浸渍液二；
d、将含有吸波体的浸渍液二缓慢倾注于浸渍槽中，切削加工得到梯形截面蜂窝芯二，将梯形截面蜂窝芯二放于浸渍槽中充分浸渍，室温晾晒后，进行预固化后，最终进行固化成型，使梯形截面蜂窝芯二表面包裹含铁氧体吸波体的树脂涂层；
e、采用胶膜将矩形截面蜂窝芯一和梯形截面蜂窝芯二粘接在一起，得到复合蜂窝芯；
f、在复合蜂窝芯的上表面粘接上面板，复合蜂窝芯的下表面粘接下面板，最后进行固化冷却至室温后，得到蜂窝夹芯复合材料。


2.根据权利要求1所述的一种蜂窝夹芯复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，浸渍液一按重量份数为100份的双马来酰亚胺树脂、2份的分散剂、4份的纳米石墨烯吸波材料和30份的丙酮稀释剂进行配制而成。

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【专利技术属性】
技术研发人员：邬作强，张冕，程勇，杨永忠，文友谊，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51