一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料制造技术

本发明专利技术公开了一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料。从下往上依次包括泡沫水泥基电磁吸波基底层、周期排布超材料结构泡沫水泥基迎波表面电磁匹配层和迎波表面的低红外发射率复合隐身涂层。通过泡沫水泥基电磁吸波材料与红外隐身涂层相结合的方式，实现了电磁波吸收与红外隐身性能兼容的目的，其得到了最小反射损耗RL

【技术实现步骤摘要】
一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料


[0001]本申请涉及建筑材料
，具体涉及一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥基电磁吸波材料是军事工程防护和解决民用电磁辐射危害的重要手段，可分为填充型和结构型。但目前传统填充型水泥基电磁吸波材料的密度大、阻抗匹配特性差、有效吸收频带窄、功能单一，限制了水泥基电磁吸波材料性能的进一步提升。专利号CN107056325A，公开了一种双层异形表面水泥基吸波材料，由表面层，底层和金属板构成，其中水泥层并非泡沫多孔结构，电磁匹配性能不足，吸波效果不够理想，同时由于其中含有金属部件，增加了材料的自重、成本及结构复杂性，其表面层为三角形、正弦曲线形、半圆形、直角凹槽形中的一种，与本专利技术设计的截锥体结构有显著区别，且不具备红外隐身性能。专利号CN114315254B提出了一种快速装配式电磁吸波板结构，由“多层+超表面”结构组成，其采用多层密实基体结构，也并非泡沫多孔结构，且多层结构造成结构、生产和加工工艺较为复杂，增加生产成本等问题，其超表面结构可为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料，其特征在于，从下往上依次包括泡沫水泥基电磁吸波基底层、截锥体周期排布超材料结构迎波表面泡沫水泥基电磁匹配层和迎波表面的低红外发射率复合隐身涂层，所述超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料整体厚度为10～300mm。2.根据权利要求1所述的一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料，其特征在于：所述泡沫水泥基电磁吸波基底层中掺入多壁碳纳米管、二氧化钛纳米线负载石墨烯和碳纤维中的一种或多种材料作为介电损耗吸波剂，同时辅以纳米Fe3O4磁流体作为磁损耗电磁吸波剂，所述泡沫水泥基电磁吸波基底层材料的密度为0.3～1.0g/cm3。3.根据权利要求1所述的一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料，其特征在于：所述截锥体周期排布超材料结构泡沫水泥基迎波表面电磁匹配层为截锥体表面周期阵列结构，截锥体高度为5～210mm，截锥体顶部尺寸为长2～15mm，宽2～15mm，底部边长尺寸为15～100mm；其掺加有碳纳米管、短切碳纤维、纳米炭黑中的一种或多种介电损耗吸波剂，以及EPS微球、膨胀珍珠岩粉、微橡胶颗粒中的一种或多种谐振透波剂；同时，该截锥体周期排布超材料结构泡沫水泥基迎波表面电磁匹配层材料的密度为0.1～0.5g/cm3。4.根据权利要求1所述的一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料，其特征在于：所述低红外发射率复合隐身涂层材料选用氧化锡锑、铝银浆、氧化铟锡、SiO2气凝胶、氧化锌铝和纳米铁粉中的至少一种或两种材料复合作为红外隐身填料，与水性聚氨酯、羟基丙烯酸、异氰酸酯固化剂和水按一定配比混合而成。5.一种超材料结构表面水泥基电磁/红外兼容隐身材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.分别按重量份称取具有电磁波吸收性能的泡沫水泥基原料组分(包括用于电磁吸波基底层和截锥体周期排布超材料结构电磁匹配层的原料组分)以及具有红外隐身性能的原料组分备用；S2.将电磁匹配层的原料组分按步骤进行混合搅拌，得到第一混合浆体；S3.将所需的截锥型周期阵列排布结构的模具倒置，截锥体形状在下，将S2得到的混合浆体倒入模具中进行第一层浇筑，并自然养护1h；S4.将电磁吸波基底层的原料组分按步骤进行混合搅拌，得到第二混合浆体；S5.将S4中得到的第二混合浆体倒入S3所述的模具中进行第二层浇筑，养护24h后拆模，在标准养护箱中继续养护28d，得到了泡沫水泥基体材料(包括电磁吸波基底层和周期排布超材料结构电磁匹配层)；S6.将具有红外隐身性能的各原料组分按比例混合均匀，并喷涂于S5步骤所得的泡沫水泥基体材料的迎波表面，即得到超材料结构表面水泥基电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨元意，石显芸，方婉霞，李才英，邓淦，杨婷婷，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：