【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波材料，尤其涉及一种轻量化宽频吸波材料及其制备方法。
技术介绍
1、吸波材料是实现武器装备隐身化的重要技术途径之一，也是实现吸波的物质基础。在不改变目标外形的前提下，使用吸波材料的武器装备，可大大减小信号特征，降低可探测性，从而提高武器装备的生存能力，增加攻击性，获得最直接的军事效益。
2、宽频吸波材料在吸波材料中占有重要的地位，与其他吸波材料相比，宽频吸波材料是可以同时兼顾吸波和承受载荷的结构型吸波材料。它可以在满足隐身需求的同时，大幅度降低了武器装备的结构重量，受到了国内外的高度重视，并迅速发展而进入工程应用阶段。
3、中国专利申请cn106042564a公开了一种轻质夹层结构吸波材料及其制备方法，轻质夹层结构吸波材料包括结构吸波层、吸波聚合物片材，所述结构吸波层上下表面贴合吸波聚合物片材，所述结构吸波层由吸波聚合物结构件以及贴合在吸波聚合物结构件内外表面的吸波编织物组成。所述吸波聚合物结构件由纳米吸收剂、聚合物基材构成，纳米吸收剂均匀分散在聚合物基材内部，所述吸波编织物由纳米吸收剂均匀分散在纤维基材内部的吸波纤维长丝与另一种纤维长丝编织而成。本专利技术具有吸收强度高、重量轻、厚度薄、环境适应性好、加工性能好、工艺简单、操作方便、经济环保等特点。但是该专利存在各角度吸波性能无法定制的缺陷。
4、目前吸波材料除了需要满足较大吸收强度的同时，也需要达到轻质、密度小，吸收频带宽等特性，因此，有必要提出一种轻质宽频吸波材料及其制备方法。
技术实现思路b>
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种质轻、能从各角度实现吸波性能的定制且吸波性能好的宽频吸波材料。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种轻量化宽频吸波材料，使用“注塑骨架+泡沫填充”方式制备吸波材料，在保证全频段优异性能的同时，大大减轻了吸波结构材料重量，该吸波泡沫使用注塑一体骨架，增强了吸波结构件的整体力学性能，使其具体更加优异的层剪强度。
3、一种轻量化宽频吸波材料，包括热塑性吸波骨架和吸波泡沫；所述吸波泡沫填充在热塑性吸波骨架中。
4、优选的，所述吸波材料的体密度≤75kg/m3。
5、优选的，所述热塑性吸波骨架采用层状结构，在各层的热塑性吸波骨架之间设有以不同频段吸收剂制成的吸波薄膜，用于实现宽频电磁波吸收。
6、优选的，所述热塑性吸波骨架的单元框架为矩形、三棱锥形、菱形。
7、优选的，所述热塑性吸波骨架包括如下组分：吸收剂、热塑性树脂。
8、优选的，所述吸收剂为羰基铁粉、合金粉、铁氧体、钛酸钡、碳化硅、聚苯胺、石墨烯、导电炭黑、碳纳米管、纤维炭黑中的一种或几种的混合物。
9、优选的，所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚醚醚酮中的一种或几种的混合物。
10、优选的，所述吸波泡沫为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
11、进一步优选的，所述聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备方法，包括如下步骤：
12、1）将空心玻璃微珠与n,n-二甲基甲酰胺混合，加热反应，调节ph值后，冷却、过滤，干燥得到预处理空心玻璃微珠；向预处理空心玻璃微珠中加入n-乙酰吗啉、硅溶胶，加热反应，加入六甲基二硅氧烷、乙酸，搅拌反应，得到所述改性空心玻璃微珠；
13、2）将改性空心玻璃微珠、十二烷基硫酸钠、无水乙醇充分混合；加入pmi发泡颗粒、环氧树脂，加热发泡、得到所述吸波泡沫。
14、空心玻璃微珠有良好的颗粒强度，并且其物理和化学性能稳定，能够耐老化，耐候性能优良，其具备超低介电特性，可进一步降低透波层介电和损耗，使透波层阻抗更接近于空气层，电磁波更易由空气层透过透波层进入材料内部以获得最大程度的损耗，在聚甲基丙烯酰亚胺泡沫中引入空心玻璃微珠能很好的提高材料机械强度，但是其在和泡沫混合时经常会出现团聚，导致分散性变差并出现结构缺陷。通过对空心玻璃微珠进行改性，n-乙酰吗啉、硅溶胶可以对空心玻璃微珠的微孔及表面缺陷进行填充，对空心玻璃微珠进行修复，六甲基二硅氧烷可以使空心玻璃微珠与聚甲基丙烯酰亚胺之间更好的界面结合，提高空心玻璃微珠在泡沫中的分散，进而提高了材料的机械性能和吸波性能。
15、本专利技术还公开了所述轻量化宽频吸波材料的制备方法，包括如下步骤：
16、s1根据需求设计吸波材料的结构；
17、s2按照设计要求将吸收剂、热塑性树脂混合后置于注塑机中成型得到含相应质量浓度吸收剂的吸波骨架；
18、s3按照设计要求将导电炭黑与热塑性树脂混合后在压延机中压延成型并裁切得到含相应质量浓度吸收剂的吸波薄膜；
19、s4将吸波薄膜按照所设计的结构缠绕在吸波骨架上，通过热熔接方式连接成型得到热塑性吸波骨架材料；
20、s5将聚甲基丙烯酰亚胺泡沫发泡后填充于热塑性骨架材料中，固化后得到所述轻量化宽频吸波材料。
21、优选的，所述步骤s2中注塑成型的螺杆温度为260-320℃，所述注塑成型的注射压力为80-120mpa。
22、优选的，所述步骤s3中压延工艺的控制参数为压延辊温度为180-220℃，冷却辊温度为40-60℃。
23、优选的，所述轻量化宽频吸波材料的厚度为30-60mm。
24、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：
25、1、和传统吸波结构材料相比，使用“注塑骨架+泡沫填充”方式制备吸波材料，在保证全频段优异性能的同时，大大减轻了吸波结构材料重量；
26、2、与一般均质吸波泡沫、层压吸波泡沫、吸波蜂窝吸波角度单一相比，注塑和薄膜分层实现各角度吸波性能可定制；与一般均质吸波泡沫、层压吸波泡沫，层于层之间、泡沫之间使用手糊胶制作相比，该吸波泡沫使用注塑一体骨架，增强了吸波结构件的整体力学性能，使其具有更加优异的层剪强度；
27、3、通过在泡沫中引入改性空心玻璃微珠，使得空心玻璃微珠与聚甲基丙烯酰亚胺之间更好的界面结合，提高空心玻璃微珠在泡沫中的分散，进而提高了材料的机械性能和吸波性能。
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1.一种轻量化宽频吸波材料，其特征在于：包括热塑性吸波骨架和吸波泡沫；所述吸波泡沫填充在热塑性吸波骨架中。
2.根据权利要求1所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于：所述吸波材料的体密度≤75kg/m3。
3.根据权利要求1所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于：所述热塑性吸波骨架采用层状结构，在各层的热塑性吸波骨架之间设有以不同频段吸收剂制成的吸波薄膜，用于实现宽频电磁波吸收。
4.根据权利要求1或3所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于：热塑性吸波骨架的单元框架为矩形、三棱锥形、菱形。
5.根据权利要求1或2所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于，所述热塑性吸波骨架包括如下组分：吸收剂、热塑性树脂。
6.根据权利要求5所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于：所述吸收剂为羰基铁粉、合金粉、铁氧体、钛酸钡、碳化硅、聚苯胺、石墨烯、导电炭黑、碳纳米管、纤维炭黑中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于：所述吸波泡沫为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。
8.根据权利要求7所述的轻量化宽
9.根据权利要求1-8任一项所述的轻量化宽频吸波材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种轻量化宽频吸波材料，其特征在于：包括热塑性吸波骨架和吸波泡沫；所述吸波泡沫填充在热塑性吸波骨架中。
2.根据权利要求1所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于：所述吸波材料的体密度≤75kg/m3。
3.根据权利要求1所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于：所述热塑性吸波骨架采用层状结构，在各层的热塑性吸波骨架之间设有以不同频段吸收剂制成的吸波薄膜，用于实现宽频电磁波吸收。
4.根据权利要求1或3所述的轻量化宽频吸波材料，其特征在于：热塑性吸波骨架的单元框架为矩形、三棱锥形、菱形。
5.根据权利要求1或2所述的轻量化宽频吸波材料，...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷志鹏，危伟，龙昌，王莉，喻世豪，汪振宇，黄成，邱磊，黎文英，李慧敏，
申请(专利权)人：航天科工武汉磁电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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