一种吸波/行波抑制一体化复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及吸波材料，特别涉及一种吸波/行波抑制一体化复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、雷达电磁波在目标外表面蒙皮存在行波散射，影响目标的低散射性能；同时，在目标机翼处，虽然可通过设计调节后掠角角度消减镜面反射带来的前向散射特性增强，但电磁波从翼根积累到翼尖散发出的行波散射无法通过外形进行调整，如不解决会造成前向大方位角范围内翼尖散射强度的升高，对整体目标低散射特征控制带来恶劣影响。

2、相关技术中，抑制这类散射源的一个有效方法是在机翼表面上涂覆磁性吸收材料以使表面波在达到突变的部分前被大量削减；然而，磁性吸收材料面密度大，涂覆前还需要目标前缘进行下陷处理，并且存在耐候性差，维修性差等缺点；并且为了抑制行波散射，一般将机翼设置为行波抑制翼尖的复杂结构，同时，目标飞行速度的提升带来的热冲击对传统散射源的散射特征控制也带来了新的挑战。

3、因此，基于上述一个或多个问题，有必要提供一种吸波/行波抑制一体化复合材料及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种吸波/行波抑制一体化复合材料及其制备方法，能够解决相关技术中复合材料无法兼具吸波性能和行波抑制性能的技术问题。

2、第一方面，本发明提供了一种吸波/行波抑制一体化复合材料，包括蜂窝吸波芯材和分别位于所述蜂窝吸波芯材上下表面的蒙皮材料；其中：

3、所述蜂窝吸波芯材的内外表面均复合有吸波浆料，所述蜂窝吸波芯材的外表面复合有行波抑制涂料。

4、优选地，所述蜂窝吸波芯材的边长为2.7～2.75mm，所述蒙皮材料的厚度为0.3～0.6mm。

5、优选地，所述吸波浆料包括树脂、炭黑、溶剂、助剂和固化剂；其中，所述树脂为环氧树脂、水性纯丙乳液或聚酰亚胺树脂，所述溶剂为去离子水、乙酸乙酯或二甲基甲酰胺，所述助剂为分散剂、流平剂和ph调节剂，所述固化剂为593环氧固化剂或聚碳化二亚胺固化剂。

6、优选地，所述吸波浆料中，树脂、炭黑、溶剂和助剂的质量之比为(60～75)：(4～15)：(4～15)：(6～10)，树脂和固化剂的质量之比为(2～120)：1。

7、优选地，所述行波抑制涂料包括磁性吸收剂、树脂、溶剂、助剂和固化剂；其中，所述磁性吸收剂为片状羰基铁粉、片状铁硅铝粉体或铁钴合金粉体，所述树脂为环氧树脂、水性纯丙乳液或聚酰亚胺树脂，所述溶剂为去离子水、乙酸乙酯或二甲基甲酰胺，所述助剂包括分散剂、流平剂、土防沉剂、混合溶剂，所述固化剂为593环氧固化剂或聚碳化二亚胺固化剂。

8、优选地，所述磁性吸收剂的粒径为20～50μm。

9、优选地，在所述行波抑制涂料中，磁性吸收剂、树脂、溶剂和助剂的质量之比为(60～70)：(10～25)：(5～10)：(7～14)，树脂和固化剂的质量之比为(2～120)：1。

10、第二方面，本发明提供了一种上述第一方面任一项所述的吸波/行波抑制一体化复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

11、(1)分别制备吸波浆料和行波抑制涂料；

12、(2)将蜂窝吸波芯材置于所述吸波浆料中依次进行浸渍和固化，得到内外表面均复合有所述吸波浆料的蜂窝吸波芯材；

13、(3)利用行波抑制涂料对步骤(2)中的蜂窝吸波芯材的外表面进行喷涂，固化后得到外表面复合有行波抑制涂料的蜂窝吸波芯材；

14、(4)在步骤(3)中的蜂窝吸波芯材的上下表面复合蒙皮材料，成型后得到所述吸波/行波抑制一体化复合材料。

15、优选地，在步骤(2)中，所述浸渍的时间为5～20min，浸渍次数为1～4次，每次浸渍过程中，蜂窝吸波芯材的增重为60～80g。

16、优选地，在步骤(3)中，所述喷涂的压力为0.3～0.8mpa，喷涂次数为2～3次，每次喷涂过程中，蜂窝吸波芯材的增重为100～140g。

17、优选地，所述固化的温度为120～375℃，升温速率为2～3℃/min，保温时间为1～2.5h。

18、优选地，在步骤(4)中，所述蒙皮材料为芳纶预浸料、玻璃纤维预浸料或石英纤维预浸料；所述成型的工艺为真空袋成型或热压罐成型。

19、本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

20、本发明中，通过首先在蜂窝吸波芯材的内外表面复合吸波浆料，之后在蜂窝吸波芯材的外表面复合行波抑制涂料，最后在蜂窝吸波芯材的上下表面复合蒙皮材料，从而实现复合材料的一体成型；在保证复合材料较好吸波性能的同时，使得复合材料具有较好的行波抑制性能和耐温性能，大大降低了目标物体低散射的控制成本和施工周期。

技术特征：

1.一种吸波/行波抑制一体化复合材料，其特征在于，包括蜂窝吸波芯材和分别位于所述蜂窝吸波芯材上下表面的蒙皮材料；其中：

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述蜂窝吸波芯材的边长为2.7～2.75mm，所述蒙皮材料的厚度为0.3～0.6mm。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述吸波浆料包括树脂、炭黑、溶剂、助剂和固化剂；其中，所述树脂为环氧树脂、水性纯丙乳液或聚酰亚胺树脂，所述溶剂为去离子水、乙酸乙酯或二甲基甲酰胺，所述助剂为分散剂、流平剂和ph调节剂，所述固化剂为593环氧固化剂或聚碳化二亚胺固化剂。

4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述吸波浆料中，树脂、炭黑、溶剂和助剂的质量之比为(60～75)：(4～15)：(4～15)：(6～10)，树脂和固化剂的质量之比为(2～120)：1。

5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述行波抑制涂料包括磁性吸收剂、树脂、溶剂、助剂和固化剂；其中，所述磁性吸收剂为片状羰基铁粉、片状铁硅铝粉体或铁钴合金粉体，所述树脂为环氧树脂、水性纯丙乳液或聚酰亚胺树脂，所述溶剂为去离子水、乙酸乙酯或二甲基甲酰胺，所述助剂为分散剂、流平剂、防沉剂、混合溶剂，所述固化剂为593环氧固化剂或聚碳化二亚胺固化剂；

6.根据权利要求5所述的复合材料，其特征在于，在所述行波抑制涂料中，磁性吸收剂、树脂、溶剂和助剂的质量之比为(60～70)：(10～25)：(5～10)：(7～14)，树脂和固化剂的质量之比为(2～120)：1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种吸波/行波抑制一体化复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为120～375℃，升温速率为2～3℃/min，保温时间为1～2.5h。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，

技术总结
本发明提供了一种吸波/行波抑制一体化复合材料及其制备方法，包括：包括蜂窝吸波芯材和分别位于所述蜂窝吸波芯材上下表面的蒙皮材料；其中：所述蜂窝吸波芯材的内外表面均复合有吸波浆料，所述蜂窝吸波芯材的外表面复合有行波抑制涂料。本发明中，通过首先在蜂窝吸波芯材的内外表面复合吸波浆料，之后在蜂窝吸波芯材的外表面复合行波抑制涂料，最后在蜂窝吸波芯材的上下表面复合蒙皮材料，从而实现复合材料的一体成型；在保证复合材料较好吸波性能的同时，使得复合材料具有较好的行波抑制性能和耐温性能，大大降低了目标物体低散射的控制成本和施工周期。

技术研发人员：张久霖,曲宏娇,贺军哲,于海涛,孙新
受保护的技术使用者：北京环境特性研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15