一种柔性吸波陶瓷纤维布及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种柔性吸波陶瓷纤维布及其制备方法和应用，属于吸波功能材料技术领域，所述柔性吸波陶瓷纤维布由陶瓷纤维布多次喷涂水性吸波涂料后紫外光固化成型获得；所述陶瓷纤维布由一定电阻的陶瓷纤维编织而成；所述水性吸波涂料包含水性紫外光固化树脂及碳包覆磁性纳米颗粒的吸波剂。本发明专利技术柔性吸波陶瓷纤维布不仅在微波段具有宽频电磁波吸收效果，也可保持纤维布的良好柔性、轻质、高强度以及可缝制和贴敷的特性，特别可用于智能箱包或背包以保证装入的重要电子设备不被敌方电磁仪器探测发现以及避免信息泄密。仪器探测发现以及避免信息泄密。仪器探测发现以及避免信息泄密。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性吸波陶瓷纤维布及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及吸波功能材料
，具体涉及一种柔性吸波陶瓷纤维布及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]重要芯片模块、数据存储器、信号转换器以及无线识别卡等电子设备往往需要配备专用箱包或背包，主要是箱包或背包特定尺寸设计更利于保护电子设备免受物理损伤，随着电子设备的精密化以及保护等级升高，如防电磁仪器探测以及避免仪器信息泄露的要求，箱包以及背包要求具有抗电磁探测的功能。如专利ZL201620554995.0公开了一种防数据卡信息被盗刷的箱包，利用屏蔽功能的材质制作而成屏蔽腔，对外部发射的电磁信号有屏蔽功能，进而起到防止置物腔内银行卡及各类卡信息被读取盗刷的作用。专利ZL200920058626.2公开了一种可屏蔽电磁波辐射的箱包，在外表层和内衬层之间设置有可屏蔽电磁波辐射的电磁波屏蔽层，起到屏蔽或减少箱包内的电子产品和包外的电子产品的电磁辐射。但采用电磁屏蔽的方法无法消除吸收电磁波，需要采用具有吸波功能的材料解决。
[0003]考虑更利于应用在箱包、背包等相关产品中，具有吸波功能的柔性纤维布是最佳形式。专利CN108252114A公开了一种碳化硅纤维布增强聚酰亚胺树脂基结构吸波材料及其制备方法，将纳米过渡金属硫化物吸收剂与聚酰胺酸溶液混合均匀后，涂刷到烘干后的碳化硅纤维布上，再烘烤一段时间后得到碳化硅纤维布增强聚酰亚胺树脂基结构吸波材料。但碳化硅纤维布价格昂贵，得到产品柔韧度也不佳。为了进一步降低成本和改善柔性应用，专利CN115323766A公开了一种四氧化三钴/碳布柔性吸波材料及其制备方法，该柔性吸波材料由碳布基表面负载四氧化三钴阵列组成仿毛毯状结构，在满足柔性应用的同时，兼具吸波功能，制备方法虽然原理简单但无法形成工业化生产，且因碳布电阻率低以及电磁阻抗匹配差，无法获得宽频电磁波吸收效果。此外，专利CN114149272A公开了一种高温宽频吸波型Al2O3f增强陶瓷基复合材料及一体化制备方法，通过HFSS软件优化设计Al2O3f纤维预制体中的吸波结构单元，采用手工缝合工艺在Al2O3f纤维布上制备具有一定周期结构的导电碳纤维，然后采用先驱体浸渍裂解法在具有周期结构的Al2O3f纤维预制体中制备陶瓷基体，得到宽频吸波Al2O3f/SiOC复合材料，该复合材料的吸波性能与周期性结构及含量密切相关，虽然不采用吸波剂材料，但性能稳定性不佳，而且制备方法中涉及手工缝合和高温裂解工艺，不仅效率低，而且无法工业化生产，并且公布的吸波强度弱(反射损耗优于
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10dB的带宽窄)。因此，提出一种可应用在箱包的柔性宽频吸波纤维布具有重要的价值和意义。

技术实现思路

[0004]鉴于目前存在的上述不足，本专利技术提供一种柔性吸波陶瓷纤维布及其制备方法和应用，本专利技术提供的柔性吸波陶瓷纤维布不仅在微波段具有宽频电磁波吸收效果，也可保持纤维布的良好柔性、轻质、高强度以及可缝制和贴敷的特性，特别可用于智能箱包或背包
以保证装入的重要电子设备不被敌方电磁仪器探测发现以及避免信息泄密。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供一种柔性吸波陶瓷纤维布，所述柔性吸波陶瓷纤维布由陶瓷纤维布多次喷涂水性吸波涂料后紫外光固化成型获得；所述陶瓷纤维布由一定电阻的陶瓷纤维编织而成；所述水性吸波涂料包含水性紫外光固化树脂及碳包覆磁性纳米颗粒的吸波剂。
[0006]依照本专利技术的一个方面，所述陶瓷纤维布包括氧化铝纤维布、高硅氧纤维布、莫来石纤维布中的一种或几种，厚度为0.2～1.0mm。
[0007]依照本专利技术的一个方面，所述水性紫外光固化树脂包括水性不饱和聚酯、水性聚酯丙烯酸脂、水性聚醚丙烯酸酯、水性聚氨酯丙烯酸酯、水性环氧树脂丙烯酸脂中的一种或几种，占所述水性吸波涂料总质量的60～80％。
[0008]依照本专利技术的一个方面，所述碳包覆磁性纳米颗粒的吸波剂为碳包覆纳米磁性镍颗粒、碳纳米管包覆纳米磁性镍的一种或两种，占所述水性吸波涂料总质量的10～30％。
[0009]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了上述柔性吸波陶瓷纤维布的制备方法，包括以下步骤：
[0010]步骤1：将碳包覆磁性纳米颗粒的吸波剂按照比例加入到水性紫外光固化树脂中，再加入水性光引发剂和调粘度的去离子水，通过机械搅拌分散均匀，获得水性吸波涂料；
[0011]步骤2：将一定厚度的陶瓷纤维布裁剪成特定尺寸和形状后，对裁剪后的陶瓷纤维布的两边进行缝边处理，获得预处理的陶瓷纤维布；
[0012]步骤3：将水性吸波涂料均匀喷涂在预处理的陶瓷纤维布的两面后，再通过紫外光固化成膜；
[0013]步骤4：重复步骤3，直至达到要求重量和厚度后，获得具有吸波功能的柔性吸波陶瓷纤维布。
[0014]依照本专利技术的一个方面，所述步骤2中，所述缝边处理是采用自动化缝纫机完成的，所述缝边处理采用的丝线为与所述陶瓷纤维布同类材料的陶瓷纤维线。
[0015]依照本专利技术的一个方面，所述步骤3和步骤4中，所述紫外光固化成膜是采用紫外光固化设备完成的，所述紫外光固化设备的光源波长为280～420nm，光源距离陶瓷纤维布距离10～15cm，紫外光照射固化时间5～10s。
[0016]基于同一专利技术构思，本专利技术还公开了一种如上述任一上述柔性吸波陶瓷纤维布或上述任一柔性吸波陶瓷纤维布的制备方法制备得到的柔性吸波陶瓷纤维布的应用，所述柔性吸波陶瓷纤维布应用于智能箱包或背包上。
[0017]依照本专利技术的一个方面，所述所述柔性吸波陶瓷纤维布应用于智能箱包或背包上具体为：将柔性吸波陶瓷纤维布粘贴或缝制在智能箱包或背包夹层中。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019](1)由于陶瓷纤维布自带厘米级孔洞结构利于入射电磁波散射，以及碳包覆磁性纳米颗粒拥有的多重介电、磁和电导损耗机制，相比现有技术方案中仅采用周期性吸波结构，本专利技术的产品具有多重电磁波损耗途径，能获得宽频、强吸波效果。如附图3所示，柔性吸波陶瓷纤维布在厚度为1.0mm下，在5.25
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18GHz频段的反射损耗值均优于
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10dB(90％以上吸收率)。
[0020](2)本专利技术利用水性树脂体系设计吸波涂料，喷涂后可采用紫外光固化成型漆膜，
制备方法不仅便于自动化连续生产、效率高，且原材料及工艺环保性好，实际应用推广价值性更强。
[0021](3)水性紫外光固化树脂与陶瓷纤维布浸润性良好、漆膜固化速度快且收缩小、施工简单且效率高、安全环保。
[0022](4)本专利技术产品具有良好的柔性，能通过粘附或缝制的方式集成在各种尺寸形状目标上，特别满足箱包或背包实际应用。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1使用的球形碳包覆磁性纳米镍颗粒的TEM图；
[0024]图2为本专利技术实施例2使用的碳纳米管包覆纳米磁性镍颗粒的TEM图；
[0025]图3为本专利技术实施例1
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3制得的柔性吸波陶瓷纤维布在1GHz...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性吸波陶瓷纤维布，其特征在于，所述柔性吸波陶瓷纤维布由陶瓷纤维布多次喷涂水性吸波涂料后紫外光固化成型获得；所述陶瓷纤维布由一定电阻的陶瓷纤维编织而成；所述水性吸波涂料包含水性紫外光固化树脂及碳包覆磁性纳米颗粒的吸波剂。2.根据权利要求1所述的柔性吸波陶瓷纤维布，其特征在于，所述陶瓷纤维布包括氧化铝纤维布、高硅氧纤维布、莫来石纤维布中的一种或几种，厚度为0.2～1.0mm。3.根据权利要求1所述的柔性吸波陶瓷纤维布，其特征在于，所述水性紫外光固化树脂包括水性不饱和聚酯、水性聚酯丙烯酸脂、水性聚醚丙烯酸酯、水性聚氨酯丙烯酸酯、水性环氧树脂丙烯酸脂中的一种或几种，占所述水性吸波涂料总质量的60～80％。4.根据权利要求1所述的柔性吸波陶瓷纤维布，其特征在于，所述碳包覆磁性纳米颗粒的吸波剂为碳包覆纳米磁性镍颗粒、碳纳米管包覆纳米磁性镍的一种或两种，占所述水性吸波涂料总质量的10～30％。5.一种如根据权利要求1
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4任一所述的柔性吸波陶瓷纤维布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将碳包覆磁性纳米颗粒的吸波剂按照比例加入到水性紫外光固化树脂中，再加入水性光引发剂和调粘度的去离子水，通过机械搅拌分散均匀，获得水性吸波涂料；步骤2：将一定厚度的陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚清，邓雄伟，肖文奇，邓永和，贺君，
申请(专利权)人：湖南工程学院，
类型：发明
国别省市：