專利名稱：發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁吸波復(fù)合材料領(lǐng)域，具體是發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)意義上，按照吸波材料的結(jié)構(gòu)形式，可將它分為涂料型吸波材料，貼片型吸 波材料，吸波聚合物，吸波復(fù)合材料。按照電磁吸波機(jī)理，吸波材料分為磁損耗型吸波材料， 電損耗型吸波材料和雙復(fù)型吸波材料。為滿足低反射，高吸收，寬頻帶吸收的要求，吸波材 料往往被設(shè)計(jì)成雙層或多層結(jié)構(gòu)。電磁損耗型吸波材料形成的阻抗變換層具有較低的介電 常數(shù)時(shí)有利于電磁波進(jìn)入吸波材料內(nèi)部，更好的提高吸波性能。然而，電磁損耗型吸波材料 因?yàn)楸旧淼拿芏容^大，容易出現(xiàn)沉降和團(tuán)聚現(xiàn)象，很難將其均勻分散到基體中，影響電磁波 的吸收。國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果主要是在基體材料里填充如聚苯乙烯球，陶粒，珍珠巖及電磁 吸波劑混合物來改善基體材料于空氣之間的阻抗匹配，但由于添加的電磁吸波劑比重比較 大，分散性差，很難均勻分散到基體里，而且預(yù)加工復(fù)雜，成本較高等限制了普及應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，發(fā)明提供了一種發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料及其制備方法，運(yùn) 用發(fā)泡所形成的均勻空隙，改善了基體材料與空氣之間的阻抗匹配，同時(shí)電磁吸波材料在 基體發(fā)泡的過程中均勻的分散，吸附于泡孔壁上，形成了一個(gè)介電損耗，磁滯損耗電磁吸波 網(wǎng)絡(luò)，使得進(jìn)入基體的電磁波通過反射，折射，渦流，共振等運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能衰減掉。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)10 40%的電磁吸收劑和60 90%的基體材料經(jīng)發(fā)泡工藝制成的電磁吸波復(fù)合材料。所述電磁吸收劑包括下述成分，其質(zhì)量比為導(dǎo)電粉體 30-55改性劑5-20磁性粉體 30-55其中，導(dǎo)電粉體是炭黑、金屬粉末和石墨中的一種或多種；改性劑是膨潤土、鈦酸 酯、聚苯胺和聚乙炔中的一種或多種；磁性粉體是鋇鐵氧體粉、碳纖維、聚乙炔、鐵粉、鐵硅 鋁粉、合金鐵粉、金屬纖維、氧化鋁粉、氧化鈦粉、氧化鋅粉、堿粉和微珠中的一種或多種。所述基體材料是有機(jī)材料、無機(jī)材料。所述有機(jī)材料是塑料、樹脂、橡膠、淀粉、聚苯胺、聚乙炔、膠黏劑和植物纖維中的 一種或多種。所述無機(jī)材料是玻璃、粘土、石膏、水泥、粉煤灰、灰鈣粉、重鈣粉、珍珠巖粉、石英 粉、硅灰石粉、云母粉、滑石粉、陶瓷微粉、氧化鎂、氯化鎂、干粉砂漿和膩?zhàn)又械囊环N或多 種。發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料的制備方法，工藝步驟如下
( I )電磁吸收劑的制備將導(dǎo)電粉體干混后球磨，加入改性劑真空攪拌，然后加 入磁性粉體，采用化學(xué)鍍法進(jìn)行色覆工藝處理得到電磁混合粉末，再加入改性劑在真空下 混合攪拌制成電磁吸收劑；( II )電磁吸波基體聚合物的制備將電磁吸收劑和基體材料以權(quán)利要求1所述 的配比混合，攪拌制成電磁吸波基體聚合物；(III)發(fā)泡工藝將步驟(II )的電磁吸波基體聚合物發(fā)泡。所述發(fā)泡反應(yīng)是機(jī)械發(fā)泡、物理發(fā)泡或化學(xué)發(fā)泡。本發(fā)明的有益效果是克服了電磁吸波材料在基體中容易沉降，團(tuán)聚，分散不均勻 的缺陷。運(yùn)用基體發(fā)泡成型、物理膨脹制孔特性，將導(dǎo)電材料，磁性粒子及改性介質(zhì)材料均 勻地分散到發(fā)泡基體里，同時(shí)由于基體發(fā)泡后基體表面成蜂窩狀，增加了電磁波進(jìn)入基體 的總量。由于基體發(fā)泡的泡孔是封閉的閉孔結(jié)構(gòu)，使得電磁吸波材料能更好的和空氣隔絕， 減少氧化，延長吸波材料的使用壽命。發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料不但廣泛應(yīng)用于對(duì)人體，生物的電磁輻射污染的抑制， 防護(hù)，吸收治理，還廣泛應(yīng)用于因電磁泄漏所導(dǎo)致的信息竊失的防護(hù)和電磁干擾治理領(lǐng)域。 同時(shí)這種材料對(duì)雷達(dá)波有很好的吸收功能從而也可應(yīng)用于軍工，科研，航天領(lǐng)域，前景無 限。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋說明，將有助于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理 解，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受這些實(shí)施例的限定，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書來限定。一、電磁吸收劑的制備電磁吸收劑的組成和質(zhì)量為，單位是千克炭黑3，非晶合金粉3，碳化硅粉3，石磨粉3，聚苯胺1，聚苯炔1，磁性鐵氧體粉3， 鐵硅鋁粉3，坡莫合金粉1，羥基鐵粉1，氧化鋁，鋅，鈦粉0. 3，碳纖維0. 5，非晶鐵纖維0. 5， 金屬短纖維和磁性微珠0. 2，膨潤土 0. 2，鈦酸脂耦合劑0. 2，增強(qiáng)劑0. 1。電磁吸收劑的制備方法是第一步將炭黑3，非晶合金粉3，碳化硅粉0. 3，石磨粉3干混均勻，機(jī)械攪拌10分 鐘，放入行星球磨機(jī)(按球與粉的比例為1 20)真空球磨10小時(shí)制得粉末；第二步再加聚苯胺1，聚苯炔1，放入真空攪拌機(jī)里機(jī)械攪拌10分鐘；第三步再加磁性鐵氧體粉3，鐵硅鋁粉3，坡莫合金粉1，羥基鐵粉1，氧化鋁，鋅和 鈦粉共0. 3，采用化學(xué)鍍方法進(jìn)行(磁色聚)色覆工藝加工處理；第四步再加碳纖維0. 5，非晶鐵纖維0. 5，金屬短纖維和磁性微珠共0. 2，膨潤土 0. 2，鈦酸脂耦合劑0. 2，增強(qiáng)劑0. 1，機(jī)械混合真空攪拌15分鐘，制得電磁吸收劑。二、電磁吸波基體聚合物的制備基體材料選用水泥76，將水泥和電磁吸收劑24混合均勻，機(jī)械攪拌20分鐘得到電 磁吸波基體聚合物。三、發(fā)泡工藝把發(fā)泡劑加入到泡沫引發(fā)機(jī)中引發(fā)，然后加入水和電磁吸波基體聚合物機(jī)械混合 攪拌，發(fā)泡成型。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料，其特征在于，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)10～40％的電磁吸收劑和60～90％的基體材料經(jīng)發(fā)泡工藝制成的電磁吸波復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料，其特征在于，所述電磁吸收劑包 括下述成分，其質(zhì)量比為導(dǎo)電粉體 30-55改性劑 5-20磁性粉體 30-55其中，導(dǎo)電粉體是炭黑、金屬粉末和石墨中的一種或多種；改性劑是膨潤土、鈦酸酯、聚 苯胺和聚乙炔中的一種或多種；磁性粉體是鋇鐵氧體粉、碳纖維、聚乙炔、鐵粉、鐵硅鋁粉、 合金鐵粉、金屬纖維、氧化鋁粉、氧化鈦粉、氧化鋅粉、堿粉和微珠中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料，其特征在于，所述基體材料是有 機(jī)材料、無機(jī)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料，其特征在于，所述有機(jī)材料是塑 料、樹脂、橡膠、淀粉、聚苯胺、聚乙炔、膠黏劑和植物纖維中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料，其特征在于，所述無機(jī)材料是玻 璃、粘土、石膏、水泥、粉煤灰、灰鈣粉、重鈣粉、珍珠巖粉、石英粉、硅灰石粉、云母粉、滑石 粉、陶瓷微粉、氧化鎂、氯化鎂、干粉砂漿和膩?zhàn)又械囊环N或多種。
6.發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，工藝步驟如下(I )電磁吸收劑的制備將導(dǎo)電粉體干混后球磨，加入改性劑真空攪拌，然后加入磁 性粉體，采用化學(xué)鍍法進(jìn)行色覆工藝處理得到電磁混合粉末，再加入改性劑在真空下混合 攪拌制成電磁吸收劑；(II)電磁吸波基體聚合物的制備將電磁吸收劑和基體材料以權(quán)利要求1所述的配 比混合，攪拌制成電磁吸波基體聚合物；(III)發(fā)泡工藝將步驟(II)的電磁吸波基體聚合物發(fā)泡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述發(fā) 泡反應(yīng)是機(jī)械發(fā)泡、物理發(fā)泡或化學(xué)發(fā)泡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料及其制備方法，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)10～40％的電磁吸收劑和60～90％的基體材料經(jīng)發(fā)泡工藝制成的電磁吸波復(fù)合材料。運(yùn)用發(fā)泡所形成的均勻空隙，改善了基體材料與空氣之間的阻抗匹配，同時(shí)具有電磁吸波功能的粉體材料在基體發(fā)泡的過程中均勻地分散，吸附于泡孔壁上，形成了一個(gè)介電損耗，磁滯損耗的電磁吸波網(wǎng)絡(luò)，使得進(jìn)入基體的電磁波通過反射，折射，渦流，共振等運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能衰減掉。發(fā)泡型電磁吸波復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于電磁輻射，電磁干擾及電磁信息泄露的防護(hù)，抑制和吸收治理領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L49/00GK101899221SQ201010216960
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者李勇 申請(qǐng)人:李勇