一种新型耐腐蚀复合吸波材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型耐腐蚀复合吸波材料及其制备方法，属于电磁波吸波材料领域。所述吸波材料包括树脂聚合物基质60～100份、固化剂50～100份、铁氧体20～30份、羰基铁粉20～30份、空心颗粒材料5～10份。所述制备方法为将所述磁性填料、导电填料、半导填料加入树脂溶液后混合均匀，加入固化剂固化。本发明制备的电磁波吸收材料，涂层厚度≤3mm；在2-18GHz内，吸收反射率≤-10dB；是一种具有良好的耐腐性，具有较强的吸波性能和较宽的吸波频带的隐身材料。
【专利说明】 一种新型耐腐蚀复合吸波材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型耐腐蚀复合吸波材料，具体的说是一种用于电磁波吸收的新型耐腐蚀复合吸波材料。
【背景技术】
[0002]随着现代科学技术和军事技术的发展，吸波材料的研究与应用显得日益重要。新型吸波材料要求满足“薄、轻、宽、强”，新型吸波材料应满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐腐蚀等更高要求，以适应日趋恶劣的未来战场。
[0003]本文所述吸波材料，从吸波机理上，可分为电阻型、介电性和磁性吸波材料。电阻型吸波材料的损耗与电导率有关，即电导率越大，载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大，从而有利于电磁能转化为热能。介电性吸波材料的主要特点是具有高的介电常数和介电损耗角，能量损失以欧姆损耗、介电极化弛豫等机制为主，重要的性能参数是材料的复介电常数和介电损耗角正切。该吸波涂层通常以各种形式的碳、SiC粉、金属或镀金属纤维为吸收剂，以介电聚合物为粘接剂所组成，重量较轻(一般可低于4kg / m2)，高频吸收好，但厚度大，难以做到薄层宽频吸收。磁性吸波材料具有较大的磁损耗角，能量损耗以涡流损耗、磁滞损耗和剩余损耗机制为主，重要的性能参数是材料的复磁导率和磁损耗角正切。该吸波涂层主要由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成，在低频段内有较好的吸收性能，但是实际重量通常为8-16kg / m2，因而降低重量是亟待解决的重要问题。
[0004]铁氧体材料作为微波吸收材料，其吸收机理低频主要是磁滞、涡流和磁后效；高频主要是畴壁共振和自然共振。由于其电阻率较高(为108-1012Ω ?cm)，在高频时具有较高的磁导率，并且μ ^、μ "较高值可出现在较宽的频率范围，电磁波易于进入并快速衰减，因而被广泛地应用于微波吸收材料领域。铁氧体是研究的比较多且比较成熟的传统吸波材料，它最早使用于50年代高空侦察机U-2，已研制并广泛应用的铁氧体有N1-Zn、L1-Zn,N1-Mg-Zn、Mn-Zn、L1-Cd, N1-Cd, Co-N1-Zn、Mn-Cu-Zn 等。
[0005]空心微球是七十年代后出现的一种新型多功能粉体材料。由于其空心结构和低密度、高强度，并具有优良的热、电性能、耐化学腐蚀和耐高温等这些许多其它轻质材料无法比拟的物理和化学性质，被誉为“空间时代材料”，目前已广泛地应用于航空航天、机械、防电磁辐射和军事等领域。空心微球按其形成的方式，可分为人造微球和粉煤灰空心微球，人造空心微球有玻璃空心微球、氧化铝空心微球、空心碳微球等。
[0006]本文所述新型耐腐蚀复合吸波材料由耐腐蚀的基体材料(粘结剂)与吸收介质(几种吸波剂)复合而成，以解决制备宽频强吸收吸波材料的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种新型耐腐蚀复合吸波材料，所述复合吸波材料耐腐蚀性好，吸波性能强，吸波频带宽，具有良好地透波性和力学性能。
[0008]本发明提供了一种新型耐腐蚀复合吸波材料制备方法，所述方法可以制备得到本发明所述的新型耐腐蚀复合吸波材料。
[0009]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0010]一种新型耐腐蚀复合吸波材料，所述吸波材料包括树脂聚合物基质、固化剂、铁氧体、擬基铁粉、空心颗粒材料。
[0011 ] 树脂聚合物基质60?100份；
[0012]固化剂50?100份；
[0013]铁氧体20?30份；
[0014]羰基铁粉20?30份；
[0015]空心颗粒材料5?10份；
[0016]所述树脂聚合物基质为环氧树脂、聚氨酯、PEEK(聚醚醚酮)、PBI (聚苯并咪唑)中的一种或几种。
[0017]所述树脂聚合物基质为特殊纤维增强的树脂，特殊纤维为碳纤维、玻璃纤维、硼纤维中的一种或几种。
[0018]所述固化剂为4，V -二氨基二苯基甲烷、乙二胺、二氰二胺或二氨基二苯砜。
[0019]所述铁氧体为N1-Zn铁氧体、Co-N1-Zn铁氧体、Mn-Cu-Zn铁氧体、N1-Mg-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体、L1-Cd铁氧体、N1-Cd铁氧体、钡铁氧体中的一种或几种。
[0020]所述空心颗粒材料为空心碳球、多孔聚苯胺、空心金属微球中的一种或几种。
[0021]所述新型耐腐蚀复合吸波材料制备方法如下:将树脂聚合物溶于一定溶剂中，待树脂聚合物完全溶解，将所述的铁氧体、羰基铁粉、空心颗粒材料加入混合均匀，加热至一定温度，加入固化剂进行固化，得到一种新型耐腐蚀复合吸波材料。
【具体实施方式】
[0022]下面通过具体实施例来详细描述本发明:
[0023]通过下列方法对本发明实施例1?2制备得到的复合吸波材料进行检测。按照《GJB2038-94雷达吸波材料反射率测试方法》，对实施例1?2制备得到的复合吸波材料测试吸波性能:通过安捷伦公司生产的微波矢量网络分析仪E8363B和法兰同轴屏蔽效能测试装置，在测试频率1MHz?40GHz下，对实施例1?2制备得到的复合吸波材料进行微波反射损耗测试。按照《GB / T 10125-1997》人造气氛腐蚀试验盐雾试验》，检验复合吸波材料有或无防蚀性能。按照《GB / T 15748-1995》，实验室条件下检验不同金属在人造海水或其它电解液中电连接状态下电偶腐蚀行为。
[0024]实施例1
[0025]具体步骤:1)将8?1g聚乙烯醇溶于10g水，将溶液喷涂在准备好的模具，干燥待用。2)将30g羰基铁粉和30gCo-N1-Zn铁氧体用0.5?5ml硅烷偶联剂与10?50ml无水乙醇混合溶液超声处理I?2小时，80°C干燥12?24小时。3)称取20?50g步骤2)处理过的粉体加入10?20ml溶剂，超声分散30min，再加入60?10g树脂，将混合物料倒入球磨罐，球磨8?12小时。4)将步骤3)磨好的混合物料加入50?10g固化剂，喷涂在步骤I)准备好的模具中，固化后，将复合薄膜从模具中取下，放入水中，揭去聚乙烯醇层，得到复合吸波薄膜试样I。试样I反射率小于-1OdB的频率范围在3?15GHz，频宽为12GHz。
[0026]实施例2
[0027]具体步骤:1)将8?1g聚乙醇溶于10g水，将溶液喷涂在准备好的模具，干燥待用。2)将30g羰基铁粉、30gCo-N1-Zn铁氧体和1g空心碳球用0.5?5ml硅烷偶联剂与10?50ml无水乙醇混合溶液超声处理I?2小时，80°C干燥12?24小时。3)称取20?50g步骤2)处理过的粉体加入10?20ml溶剂，超声分散30min，再加入60?10g树脂，将混合物料倒入球磨罐，球磨8?12小时。4)将步骤3)磨好的混合物料加入50?10g固化剂，喷涂在步骤I)准备好的模具中，固化后，将复合薄膜从模具中取下，放入水中，揭去聚乙烯醇层，得到复合吸波薄膜试样2。试样2反射率小于-1OdB的频率范围在1.6?18GHz，频宽为 16.4GHz。
[0028]综述所述，以上仅为本发明的部分实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型耐腐蚀复合吸波材料，其特征是: 所述的新型耐腐蚀复合吸波材料包括树脂聚合物基质、固化剂、铁氧体、羰基铁粉、空心颗粒材料。 树脂聚合物基质60?100份； 固化剂50?100份； 铁氧体20?30份； 羰基铁粉20?30份； 空心颗粒材料5?10份。
2.根据权利要求1中所述的一种新型耐腐蚀复合吸波材料，其特征在于:其中所述的树脂聚合物基质为特殊纤维增强树脂。这种材料具有极好的吸波性能，能使频率为0.1MHz?50GHz的脉冲大幅度衰减。
3.根据权利要求1中所述的一种新型耐腐蚀复合吸波材料，其特征在于:所述固化剂为4，V -二氨基二苯基甲烷、乙二胺、二氰二胺或二氨基二苯砜。
4.根据权利要求1中所述的一种新型耐腐蚀复合吸波材料，其特征在于:所述的铁氧体为N1-Zn铁氧体、Co-N1-Zn铁氧体、Mn-Cu-Zn铁氧体、N1-Mg-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体、L1-Cd铁氧体、N1-Cd铁氧体、钡铁氧体中的一种或几种。
5.根据权利要求1中所述的一种新型耐腐蚀复合吸波材料，其特征在于:所述的空心颗粒材料为空心碳球、多孔聚苯胺、空心金属微球中的一种或几种。
6.根据权利要求1中所述的一种新型耐腐蚀复合吸波材料，其特征在于:所述的树脂聚合物基质为环氧树脂E-51、改性聚氨酯、PEEK (聚醚醚酮)或PBI (聚苯并咪唑)。
7.根据权利要求2中所述的特殊纤维增强树脂，其特征在于:所述的特殊纤维为碳纤维、玻璃纤维、硼纤维中的一种或几种。
8.根据权利要求1中所述的一种新型耐腐蚀复合吸波材料，其特征在于: 其制备方法如下:将树脂聚合物溶于一定溶剂中，待树脂聚合物完全溶解，将所述的铁氧体、羰基铁粉、空心颗粒材料加入混合均匀，加热至一定温度，加入固化剂进行固化，得到一种新型耐腐蚀复合吸波材料。
【文档编号】C08L63/02GK104371271SQ201310353854
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】袁欣, 李建军, 冯华, 孙剑, 潘金杰, 韩跃, 余勇, 雷卫武 申请人:北京国浩传感器技术研究院(普通合伙)