一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料及制备方法技术

技术编号:40964794 阅读:51 留言:0更新日期:2024-04-18 20:44
本发明专利技术公开了一种电磁隐身‑水声吸声‑超疏水减阻超材料,包括斜蜂窝五模材料、旋转堆叠金字塔吸波器阵列和各向异性跨尺度微纳超疏水表面;斜蜂窝五模材料中包含斜蜂窝胞元;旋转堆叠金字塔吸波器阵列中包含若干个均匀排布的旋转堆叠金字塔吸波器单元;各向异性跨尺度微纳超疏水表面包含若干个流向凹槽和流向凸棱。本发明专利技术还公开了上述材料的制备方法,包括:在斜蜂窝五模材料上粘接旋转堆叠金字塔吸波器阵列;在旋转堆叠金字塔吸波器单元之间填充透波性树脂材料;采用3D打印方法形成流向凹槽和流向凸棱。本发明专利技术能够实现空中隐身、水下降噪、水下减阻等功能,实现超材料结构的小型化和轻量化,在跨介质飞行器结构设计领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3d打印,涉及一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻一体化超材料。


技术介绍

1、跨介质飞行器集空中飞行器高速性和水下航行体隐蔽性于一身,是我国在新型跨域飞行器领域亟需取得突破的关键点之一,未来具有极广阔的应用空间。提高跨介质飞行器空中飞行段的电磁隐身性、水下低噪音性和水下航行高速性是未来跨介质飞行器的必备特性。

2、传统的电磁吸波材料包括电损耗涂料、磁损耗涂料和导电损耗等,但是这些材料,如非磁性金属氧化物、羰基铁、铁氧体、碳纳米管、石墨烯化合物等,存在吸波频带窄、对喷涂精度要求高、密度大、无法不能调节等短板。传统水下吸声材料的吸声机制主要利用声波在材料内传播过程中能量耗散为热能,一般聚合物基材料中声波传播过程中在内部引起分子内摩擦,同时声波还会在不同界面上产生能耗,存在的问题主要在于对于低频声波吸声能力差以及大水深、高静压下吸声性能变差。水下航行体中摩擦阻力占到总阻力的比例可以高达70%,常规的减阻方法大多通过优化航行体外形减小压差阻力,跨介质入水过程中由于存在水面冲击力,对航行体表面结构会产生破坏,传统的超空泡减阻、微气泡减阻、柔本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料,其特征在于,包括依次设置的斜蜂窝五模材料(1)、旋转堆叠金字塔吸波器阵列(2)和各向异性跨尺度微纳超疏水表面(3);

2.根据权利要求1所述的一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料,其特征在于,斜蜂窝胞元(5)为由4根长梁和2根短梁围成的六边形结构;相邻2根长梁之间的夹角2α大于120°,长梁的长度l大于短梁长度h的两倍,短梁与声波入射方向的夹角θm=0~90°。

3.根据权利要求1所述的一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料,其特征在于,旋转堆叠金字塔吸波器单元(7)包括作为基底的金属薄膜(9)、在金属薄膜(9)...

【技术特征摘要】

1.一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料,其特征在于,包括依次设置的斜蜂窝五模材料(1)、旋转堆叠金字塔吸波器阵列(2)和各向异性跨尺度微纳超疏水表面(3);

2.根据权利要求1所述的一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料,其特征在于,斜蜂窝胞元(5)为由4根长梁和2根短梁围成的六边形结构;相邻2根长梁之间的夹角2α大于120°,长梁的长度l大于短梁长度h的两倍,短梁与声波入射方向的夹角θm=0~90°。

3.根据权利要求1所述的一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料,其特征在于,旋转堆叠金字塔吸波器单元(7)包括作为基底的金属薄膜(9)、在金属薄膜(9)上叠层排布的若干层金属贴片(10)以及包覆于金属薄膜(9)和若干层金属贴片(10)外部的光敏树脂(8);

4.根据权利要求3所述的一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料,其特征在于,β=125°。

5.根据权利要求3所述的一种电磁隐身-水声吸声-超疏水减阻超材料,其特征在于,相邻金属贴片(10...

【专利技术属性】
技术研发人员:李媛媛迟百宏毕殿方王鹏飞李秉洋程祥李振冯相超耿新宇王昕
申请(专利权)人:中国航天科技创新研究院
类型:发明
国别省市:

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