磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料的制备方法，它涉及一种隐身材料制备方法。本发明专利技术方法解决了碳纳米管出现弯折点导致碳纳米管电阻率大的问题。本方法如下：制备碳纳米管／基体聚合物薄膜，与纳米Ｆｅ粉／基体聚合物薄膜和纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］／基体聚合物薄膜，或者与纳米ＳｉＣ／基体聚合物薄膜和纳米Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］／基体聚合物薄膜按电导率由高至低的顺序沿电磁波传导方向叠合，即得磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料。本发明专利技术方法采用强磁场使镀镍碳纳米管磁化、沿磁场方向定向排布，且通过强磁场的磁力把碳纳米管拉直，使其弯折减少，电阻率为１０↑［８］Ω.ｍ～１０↑［９］Ω.ｍ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种隐身材料制备方法。
技术介绍
由于雷达吸波材料在现代军事领域的重要性，各种新型吸波材料应运而 生。而纳米材料以其特殊结构引起的量子尺寸效应及隧道效应,导致它产生许 多不同于常规材料的特异性能，是世界各军事强国竞相研究的焦点，而现有的 碳纳米管隐身材料内容单一，通常只利用了碳纳米管本身的吸波性能而忽略了 传统吸波材料电损耗和磁损耗的原理，碳纳米管本身是电的良导体，但是在基 体中随机排布的时候，只要出现一个弯折点(制备复合材料过程中的搅拌导致 了碳纳米管弯折)，单根碳纳米管的电阻率就上升两个数量级(碳纳米管/环氧树脂聚合物的电阻率大于109^m)。碳纳米管在环氧树脂基体中添加量增大 时，吸波效能显著增加，厚度为lmm、碳纳米管质量分数为4%的碳纳米管/ 环氧树脂薄膜在18 26.5GHz范围内电磁波吸收峰值就可达到20dB。但是当 碳纳米管在碳纳米管与环氧树脂混合物中的质量分数达到10%以上时，碳纳米 管与环氧树脂的混合物就不可形成薄膜，从而限制了碳纳米管/环氧树脂聚合 物的吸波效能(这是因为环氧树脂粘度较大，碳纳米管在环氧树脂中难于分 散)，并且定向排布的长直碳纳米管形成的薄膜由于其电阻率较低(电阻率为 106 107Q*m)，很大程度上增加了雷达波的电损耗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了解决碳纳米管出现弯折点导致碳纳米 管电阻率大的问题，提供了。本专利技术如下 一、按重量份数比分别称取85 89份基体、10 15份的镀镍碳纳米管和20~30份的固化 剂，然后将基体与镀镍碳纳米管分别在50 12(TC的条件下干燥12 24小时； 二、将步骤一处理后的基体与丙酮按照2 3 : l的体积比混合后搅拌10 15min， 再加入步骤一处理后的镀镍碳纳米管，得到混合液，在超声频率为30Hz的条件下将混合液超声分散30 45min，得到悬浊液；三、将固化剂与丙酮按照1: l的体积比混合，然后再加入步骤二得到的悬浊液中，搅拌15 20min，得到混 合物；四、将步骤三得到的混合物采用浇注方法倒入已涂覆脱模剂的模具中， 然后将模具平行磁场方向放置在磁场强度为10T的强磁场发生器中30min，得 到聚合物；五、将步骤四处理后的聚合物在真空度为60Pa的条件下常温真空 脱泡30min，然后升温至9(TC，保持lmin，再降温至75匸保持12h，然后在 75t:条件下烘干，再用打磨机打磨制得厚度为0.5mm lmm的碳纳米管/基体 聚合物薄膜；六、将厚度为0.5mm lmm的纳米Fe粉/基体聚合物薄膜、厚 度为0.5mm lmm的纳米Fe3CV基体聚合物薄膜和厚度为0.5mm lmm的碳 纳米管/基体聚合物薄膜按照电导率由高至低的顺序沿电磁波传导方向叠合；或者将厚度为0.5mm lmm的纳米SiC/基体聚合物薄膜、厚度为0.5mm lmm 的纳米Al2(V基体聚合物薄膜和厚度为0.5mm lmm的碳纳米管/基体聚合物 薄膜按照电导率由高,低的顺序沿电磁波传导方向叠合，即得磁定向碳纳米管 复合薄膜隐身材料。本专利技术方法步骤一中所述的镀镍碳纳米管的直径为8 15nm、长度为50 ym，镀镍碳纳米管中碳纳米管的含量大于38% (质量)；步骤四所述的脱模 剂为甲基硅油；步骤一所述的基体为硅橡胶或环氧树脂；步骤三所述的固化剂 为己二胺或低分子聚酰胺树脂650。本专利技术方法采用强磁场使镀镍碳纳米管磁化、沿磁场方向定向排布，且通 过强磁场的磁力把碳纳米管拉直，使其弯折减少，使碳纳米管的电阻率下降到 1()9^m以下，达到半导体的标准。本专利技术方法将三种薄膜按照电导率由高 至低的顺序沿电磁波传导方向叠合，相当于将三种薄膜并联，使叠合后薄膜的 电阻率进一步下降，成为电阻率为10 8Q*m 10 9^m的半导体，这样不仅使 所得磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料在电磁屏蔽中的电损耗值增大、提高了 吸波效能，并且将其应用在飞机表面时，可以将雷击闪电引起的强大电流得以 导出，使材料在应用时不致被电流击穿而损毁。本专利技术方法得到的磁定向碳纳 米管复合薄膜隐身材料，可以拓宽吸波材料的频带宽度，在l-40GHz的频带 范围内峰值出现在13.75GHz，吸波峰值为36.13dB，反射率R<-5dB的带宽为 7.00GHz。本专利技术方法所得的磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料与定向排布的长直碳纳米管形成的薄膜相比，本专利技术方法得到的磁定向碳纳米管复合薄膜隐 身材料，可以使电磁波进行二次电损耗，吸波性能得到了提高。 具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方 式间的任意组合。具体实施方式一本实施方式中磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料的制备方法如下 一、按重量份数比分别称取85 89份基体、10 15份的镀镍碳 纳米管和20~30份的固化剂，然后将基体与镀镍碳纳米管分别在50 12(TC的 条件下干燥12 24小时；二、将步骤一处理后的基体与丙酮按照2 3 : 1的体 积比混合后搅拌10 15min，再加入步骤一处理后的镀镍碳纳米管，得到混合 液，在超声频率为30Hz的条件下将混合液超声分散30 45min，得到悬浊液； 三、将固化剂与丙酮按照1: 1的体积比混合，然后再加入步骤二得到的悬浊 液中，搅拌15 20min，得到混合物；四、将步骤三得到的混合物采用浇注方 法倒入已涂覆脱模剂的模具中，然后将模具平行磁场方向放置在磁场强度为 10T的强磁场发生器中30min，得到聚合物；五、将步骤四处理后的聚合物在 真空度为60Pa的条件下常温真空脱泡30min，然后升温至90'C，保持lmin， 再降温至75X:保持12h，然后在75"条件下烘干，再用打磨机打磨制得厚度 为0.5mm lmm的碳纳米管/基体聚合物薄膜；六、将厚度为0.5mm lmm的 纳米Fe粉/基体聚合物薄膜、厚度为0.5mm lmm的纳米Fe3(V基体聚合物薄 膜和厚度为0.5mm lmm的碳纳米管/基体聚合物薄膜按照电导率由高至低的 顺序沿电磁波传导方向叠合；或者将厚度为0.5mm lmm的纳米SiC/基体聚 合物薄膜、厚度为0.5mm lmm的纳米^203/基体聚合物薄膜和厚度为 0.5mm lmm的碳纳米管/基体聚合物薄膜按照电导率由高至低的顺序沿电磁 波传导方向叠合，即得磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料。 本实施方式步骤四中所述的模具为有机玻璃。本实施方式所得磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料的电阻率为10 8"m 109^m，达到半导体的标准。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤六中所述的 厚度为0.5mm lmm的纳米Fe粉/基体聚合物薄膜的制备方法如下 一、按重量份数比分别称取84 86份基体、14 16份的纳米Fe粉和20~30份固化 剂，然后将基体与纳米Fe粉分别在50 12(TC的条件下干燥12 24小时；二、 将步骤一处理后的基体与丙酮按照2 3 : 1的体积比混合后搅拌10 15min，再 加入步骤一处理后的纳米Fe粉，得到混合液，在超声频率为30Hz的条件下 将混合液超声分散30 45min，得到悬浊液；三、将固化剂与丙酮按照1: l的 体积比混合，然后再加入步骤二得到的悬浊液，搅拌15 20本文档来自技高网...
【技术保护点】
磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料的制备方法，其特征在于磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料的制备方法如下：一、按重量份数比分别称取８５～８９份基体、１０～１５份的镀镍碳纳米管和２０～３０份的固化剂，然后将基体与镀镍碳纳米管分别在５０～１２０℃的条件下干燥１２～２４小时；二、将步骤一处理后的基体与丙酮按照２～３∶１的体积比混合后搅拌１０～１５ｍｉｎ，再加入步骤一处理后的镀镍碳纳米管，得到混合液，在超声频率为３０Ｈｚ的条件下将混合液超声分散３０～４５ｍｉｎ，得到悬浊液；三、将固化剂与丙酮按照１∶１的体积比混合，然后再加入步骤二得到的悬浊液中，搅拌１５～２０ｍｉｎ，得到混合物；四、将步骤三得到的混合物采用浇注方法倒入已涂覆脱模剂的模具中，然后将模具平行磁场方向放置在磁场强度为１０Ｔ的强磁场发生器中３０ｍｉｎ，得到聚合物；五、将步骤四处理后的聚合物在真空度为６０Ｐａ的条件下常温真空脱泡３０ｍｉｎ，然后升温至９０℃，保持１ｍｉｎ，再降温至７５℃保持１２ｈ，然后在７５℃条件下烘干，再用打磨机打磨制得厚度为０．５ｍｍ～１ｍｍ的碳纳米管／基体聚合物薄膜；六、将厚度为０．５ｍｍ～１ｍｍ的纳米Ｆｅ粉／基体聚合物薄膜、厚度为０．５ｍｍ～１ｍｍ的纳米Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］／基体聚合物薄膜和厚度为０．５ｍｍ～１ｍｍ的碳纳米管／基体聚合物薄膜按照电导率由高至低的顺序沿电磁波传导方向叠合；或者将厚度为０．５ｍｍ～１ｍｍ的纳米ＳｉＣ／基体聚合物薄膜、厚度为０．５ｍｍ～１ｍｍ的纳米Ａｌ２Ｏ３／基体聚合物薄膜和厚度为０．５ｍｍ～１ｍｍ的碳纳米管／基体聚合物薄膜按照电导率由高至低的顺序沿电磁波传导方向叠合，即得磁定向碳纳米管复合薄膜隐身材料。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冷劲松，刘彦菊，宋迪，吴春霞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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