具有微波吸收功能的纤维复合材料及制备方法技术

技术编号:6880030 阅读:290 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及具有微波吸收的功能的纤维复合材料及制备方法,其特征在于引入连续二氧化硅纤维(SiO2f)作为力学性能增强体和电磁波吸收介质,基体材料为SiO2材料或含有吸波剂的SiO2材料。连续SiO2f的含量为10-40wt%,连续SiO2f的直径为4-15μm。在制备过程中使用聚四氟乙烯或有机硅树脂作为纤维偶联剂,使用PVA或者PVB作为粘结剂。采用传统浸渍缠绕的方法制备复合坯体,并采用热压烧结的方法成型烧结。本发明专利技术制备的SiO2f/SiO2复合材料具有结构功能一体化特征,制备的纤维复合材料相比于纯熔融SiO2块体在8-12GHz频段其对微波的屏衰减损耗由-4dB降到-35dB,回波损耗保持不变,保持反射不变而屏蔽效果增加,适合作为吸波材料基体使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类,属于结构一功能复合的一体化材料领域。
技术介绍
电磁波吸收材料在防电磁辐射及在高精密仪器中吸收杂乱电磁辐射能量上有很重要的应用意义。陶瓷材料具有优良的力学性能和热物理性能,特别是耐高温、强度高、蠕变低、膨胀系数低、耐腐蚀性强和化学稳定性好,是作为吸波材料的理想基体材料。在陶瓷基中添加吸波剂做成复合吸波材料可以满足很多要求比较苛刻的应用环境条件。在增强陶瓷材料力学性能上面,添加连续长纤维是增强材料抗弯强度和断裂强度,克服陶瓷材料脆性弱点的有效方法。而添加了合适的纤维或者通过特定的制备方法制备出来的纤维增强陶瓷材料不仅能够增强力学性能还能使复合材料具有吸收电磁波的特性。在这种纤维陶瓷复合吸波材料中,研究比较多的是用碳化硅纤维或碳纤维或者复合纤维作为纤维增强相添加到基体材料中。碳纤维吸收电磁微波的能力是由于碳纤维是介于半导体和导体之间的材料,因此也经常被用于制造电路中吸收电流的电阻器,当电磁微波碰到碳纤维时,在纤维中产生电流,这些电流在碳纤维中转变成热能而散失。但这样仍会有大部分电磁微波反射,需要通过表面处理,一般采用浸渍碳氢化合物小颗粒、PEEK树脂涂层来增加透波性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有微波吸收性能的SiO2f/SiO2复合材料,其特征在于引入连续二氧化硅纤维作为力学性能增加体和电磁波吸收介质,使用SiO2或含有吸波剂的SiO2作用复合材料的基体;其中:①二氧化硅连续纤维质量百分含量为复合材料总量的10~40wt%②所述的吸波剂为CNT,有序介孔碳或碳黑,吸波剂/吸附剂+SiO2的质量粉比为2~5wt%。

【技术特征摘要】
1.一种具有微波吸收性能的Si02f/Si&复合材料,其特征在于引入连续二氧化硅纤维作为力学性能增加体和电磁波吸收介质,使用SiA或含有吸波剂的SiA作用复合材料的基体;其中①二氧化硅连续纤维质量百分含量为复合材料总量的10 40wt%②所述的吸波剂为CNT,有序介孔碳或碳黑,吸波剂/吸附剂+S^2的质量粉比为2 5wt%。2.按权利要求1要求所述的纤维复合材料,其特征在于所述的连续二氧化硅纤维的直径为4 15 μ m,二氧化硅纯度为质量百分含量大于99. 9%。3.按权利1要求所述的纤维复合材料,其特征在于作为基体使用的SiA粉体粒径小于 0. Imm的晶态或者无定形。4.根据权利要求1要求所述的纤维复合材料,其特征在于二氧化硅连续纤维质量百分含量为复合材料总量的25 30wt%。5.按权利要求1所述的纤维复合材料,其特征在于吸波剂为CNT。6.制备如权利要求1 5中任一项所述的纤维复合材料的方法,其特征在于以基体不同分为两种方法A 为基体的纤维复合材料制备的步骤是(1)SiO2f的选择和前处理将连续二氧化硅纤维浸渍包裹偶联剂,干燥,所用偶联剂为可熔性聚四氟乙烯浓缩分散液,偶联剂在高温下分解成为无定形碳包裹于SiO2f连续表面,作为微波电磁传递介质, 发挥电磁波吸收功能,聚四氟乙烯与连续二氧化硅纤维的质量比为1 15-1 8;(2)SiO2IW的制备选用PVA或者PVB作为粘结剂,制备基体浆料时,SiO2粉体与PVA或PVB质量配比为 15 1 20 1,添加去离子水作为溶剂,用传统球磨方式混合浆料;(3)Si02f/Si02复合材料的成形通过传统的缠绕浸渍方法Si...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈明霞寇华敏潘裕柏郭景坤
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所
类型:发明
国别省市:31

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