本發(fā)明屬于吸波材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料不僅帶動(dòng)了整個(gè)工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步而且仍然是材料領(lǐng)域最富有研究潛力的戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)材料。先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料廣泛應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域的原因是由于其應(yīng)用于航天航空結(jié)構(gòu)上可相應(yīng)減重20～30％，這是其他先進(jìn)技術(shù)無(wú)法達(dá)到的效果。同時(shí)樹(shù)脂基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度和比剛度，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，抗疲勞，耐腐蝕性能好，結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性好，質(zhì)輕以及成型工藝簡(jiǎn)單，適用于大面積復(fù)雜型面結(jié)構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。兼具有隱身性能的結(jié)構(gòu)一體化復(fù)合材料，由于其在航空航天等高科技領(lǐng)域的潛力，已經(jīng)成為目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料可以實(shí)現(xiàn)兼顧隱身和承載雙重功能，已經(jīng)成為隱身材料，同時(shí)也是復(fù)合材料領(lǐng)域中一個(gè)十分重要的研究方向。高性能的樹(shù)脂基體在航天、航空工業(yè)中的應(yīng)用也已顯示出了獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和潛力。從環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂，到聚酰亞胺、聚苯并惡唑樹(shù)脂等高性能樹(shù)脂，這些樹(shù)脂基體都具有優(yōu)良的耐溫性和優(yōu)異的綜合性能，應(yīng)用十分廣泛。碳化硅纖維是一種高性能陶瓷纖維，不僅具有碳纖維相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和模量，而且具有碳纖維、芳綸纖維等無(wú)法比擬的耐高溫和抗氧化性能，但是一般的碳化硅纖維電阻率分布在10⁰ω·cm～10⁴ω·cm的范圍內(nèi)，吸波性能較差?，F(xiàn)有報(bào)導(dǎo)的碳化硅纖維吸波復(fù)合材料的專利和文獻(xiàn)中，絕大部分都是利用夾層結(jié)構(gòu)或碳化硅纖維增強(qiáng)碳化硅陶瓷來(lái)制備吸波復(fù)合材料。專利cn102218868a公開(kāi)了一種碳化硅纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基夾層結(jié)構(gòu)的吸波材料，該吸波材料包括第一介質(zhì)層、吸收層、第二介質(zhì)層和反射層的多功能層疊加型結(jié)構(gòu)，充當(dāng)各功能層中增強(qiáng)材料的連續(xù)碳化硅纖維具有不同的電阻率，該復(fù)合材料成型工藝簡(jiǎn)單，但是不同結(jié)構(gòu)層的介電設(shè)計(jì)難度大，而且不同介質(zhì)層的厚度也會(huì)對(duì)吸波性能產(chǎn)生明顯的影響。劉海韜在公開(kāi)專利號(hào)為cn102180695公布了一種碳化硅復(fù)合材料的吸波陶瓷及其制備方法，該復(fù)合材料也是多功能層疊加型結(jié)構(gòu)，各功能層均由不同電導(dǎo)率連續(xù)碳化硅纖維增強(qiáng)碳化硅基體復(fù)合材料構(gòu)成。將連續(xù)碳化硅纖維布浸漬到混合聚碳硅烷、二乙烯基苯、二甲苯等制備漿料中，經(jīng)模壓、熱交聯(lián)、裂解工藝制備吸波陶瓷粗坯，最后采用先驅(qū)體浸漬裂解工藝制備碳化硅復(fù)合材料的吸波陶瓷。雖然具有較寬的吸收頻段，但是成型工藝復(fù)雜，密度大而且力學(xué)性能較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法，提高所得材料的力學(xué)強(qiáng)度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

包括以下步驟：

(1)對(duì)碳化硅纖維布進(jìn)行除膠處理，然后烘干；

(2)通過(guò)水熱法或者水浴，在步驟(1)烘干后的碳化硅纖維布表面生長(zhǎng)氧化鋅納米線、氧化鈦納米線或氧化鈷納米線，得到氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體；

(3)將樹(shù)脂基體涂刷到氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的外表面，經(jīng)過(guò)固化成型得到氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料。

進(jìn)一步地，步驟(1)中除膠處理的具體步驟是，將碳化硅纖維布放入丙酮中，在100w的超聲波中清洗1小時(shí)。

進(jìn)一步地，步驟(2)中氧化鋅納米線生成具體包括：將步驟(1)烘干后的碳化硅纖維布浸漬到溶液a中5～10min，其中，溶液a是采用0.03mol/l的氫氧化鈉乙醇溶液和0.01mol/l的乙酸鋅乙醇溶液按體積比為(80～100):(30～60)混合均勻得到的；然后取出干燥，獲得附著有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布；將濃度為0.1mol/l的六次甲基四胺水溶液與濃度為0.1mol/l的硝酸鋅水溶液等體積混合并攪拌均勻，得到溶液b，然后將附著有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布放入溶液b中，在70℃～90℃的水浴下反應(yīng)10h～24h，在碳化硅纖維布表面生成氧化鋅納米線，得到氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。

進(jìn)一步地，步驟(2)中氧化鈷納米線生成具體包括：將步驟(1)烘干后的碳化硅纖維布放入溶液b中，依次進(jìn)行水熱反應(yīng)和退火處理，其中，水熱反應(yīng)溫度為100℃～160℃，水熱反應(yīng)時(shí)間6～12h，退火處理溫度是400～450℃，退火時(shí)間2～5h，在碳化硅纖維布表面生成氧化鈷納米線，得到氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體；其中，溶液b是硝酸鈷、氟化胺和尿素按摩爾比為2:(7～10):(6～10)溶于水得到的，硝酸鈷和水的比例為2mmol：(60～80)ml。

進(jìn)一步地，步驟(2)中氧化鈦納米線的前驅(qū)體生成具體包括：將步驟(1)烘干后的碳化硅纖維布放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2％的鈦酸四丁酯的乙醇溶液中，進(jìn)行提拉處理后干燥，再進(jìn)行退火處理，將退火處理后的碳化硅纖維布放入溶液c中進(jìn)行水熱反應(yīng)，水熱反應(yīng)溫度為160℃～220℃，水熱反應(yīng)時(shí)間30min～120min，在碳化硅纖維布表面生成氧化鈦納米線，得到氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體；其中溶液c是由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37％的濃鹽酸、丁酮和鈦酸四丁酯按體積比為(10～14):(10～14):(1～5)混合而成。

進(jìn)一步地，提拉處理中提拉速度為0.1～1mm/s。

進(jìn)一步地，退火處理溫度為400～450℃，時(shí)間為30～60min。

進(jìn)一步地，樹(shù)脂基體包括環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂或聚苯并惡唑樹(shù)脂。

一種利用如上所述制備方法制得的氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料，該結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度為402～608mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是3.2～6.7ghz。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明方法以耐高溫樹(shù)脂為基體，氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體為增強(qiáng)體和吸收體制備吸波材料，使該吸波材料具有良好的力學(xué)性能和吸波性能。本發(fā)明制備的氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料不僅可以實(shí)現(xiàn)寬頻吸波性能，滿足復(fù)合材料部件輕量化的要求，賦予復(fù)合材料良好的力學(xué)性能，這種方法解決了傳統(tǒng)在基體中添加填料方法帶來(lái)分散性差、惡化力學(xué)性能的問(wèn)題。在碳化硅纖維表面生長(zhǎng)氧化物納米線制備跨尺度增強(qiáng)體，一方面增大了復(fù)合材料的界面極化能力，對(duì)介電常數(shù)實(shí)部產(chǎn)生影響，另一方面提高了復(fù)合材料的電導(dǎo)率，對(duì)復(fù)合材料介電常數(shù)虛部產(chǎn)生影響，因此通過(guò)氧化物納米線-碳化硅纖維跨尺度增強(qiáng)體的制備可以實(shí)現(xiàn)合材料的介電性能和力學(xué)性能調(diào)節(jié)的目的。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，本發(fā)明制得的結(jié)構(gòu)吸波材料同時(shí)兼具良好的力學(xué)性能和吸波性能，滿足武器中溫部位對(duì)雷達(dá)波隱身和承載能力的要求，解決了以往人們所發(fā)明多層結(jié)構(gòu)吸波材料介電設(shè)計(jì)難度大，制備工藝復(fù)雜的問(wèn)題，同時(shí)提高復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度，降低復(fù)合材料密度。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的特點(diǎn)是選用的耐高溫樹(shù)脂如環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂等可采用簡(jiǎn)單的手糊工藝進(jìn)行制備；如聚酰亞胺樹(shù)脂、聚苯并惡唑樹(shù)脂等可采用模壓成型工藝。

本發(fā)明所得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完整性好，抗沖擊性強(qiáng)，不易分層。使用綜合性能優(yōu)異，耐溫性良好的樹(shù)脂基體，本發(fā)明可使氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料具有良好的力學(xué)性能，彎曲強(qiáng)度最少在400mpa以上，最好可達(dá)600mpa。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例2手糊工藝制備的氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的掃描圖。

圖2為實(shí)施例7模壓工藝制備的氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明中樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料增強(qiáng)體是氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體，基體是耐高溫樹(shù)脂，其中氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～60wt％,高溫樹(shù)脂基體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40～60wt％。所述的氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體是通過(guò)水熱法或者水浴在sic纖維布表面生長(zhǎng)氧化鋅或氧化鈦或氧化鈷前軀體，然后經(jīng)退火處理形成氧化物納米線-sic纖維多尺度增強(qiáng)體。通過(guò)調(diào)節(jié)制備工藝，可以實(shí)現(xiàn)不同含量氧化物納米線在氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)復(fù)合材料介電性能和吸波性能的調(diào)節(jié)。本發(fā)明中所用的碳化硅纖維布是由電導(dǎo)率在10^-6～10^-4s/cm范圍內(nèi)的碳化硅纖維編織而成。

本發(fā)明中氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體通過(guò)水熱法或者水浴在經(jīng)過(guò)除膠后的碳化硅纖維布表面生長(zhǎng)，生長(zhǎng)的氧化物納米線主要有氧化鋅、氧化鈦和氧化鈷，其具體制備工藝如下：

氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體是將除膠處理后的碳化硅纖維布浸漬到溶液a中，其中，溶液a是采用0.03m(mol/l)的氫氧化鈉乙醇溶液和0.01m(mol/l)的乙酸鋅乙醇溶液按體積比為(80～100):(30～60)混合均勻得到的；浸漬時(shí)間5～10min，然后取出干燥，獲得附著有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布。將100ml濃度為0.1mol/l六次甲基四胺水溶液與100ml濃度為0.1mol/l硝酸鋅水溶液混合攪拌5min，然后放入附著有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布，將含有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布和混合溶液的燒杯放入水浴鍋中，水浴溫度為

70℃～90℃，水浴時(shí)間10h～24h，然后關(guān)閉水浴，取出碳化硅纖維布，放入真空干燥箱中80℃烘干得到氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。

氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體是將除膠處理后的碳化硅纖維布放入到混合均勻的硝酸鈷、氟化胺和尿素的溶液中經(jīng)過(guò)水熱法制備的，其中硝酸鈷、氟化胺和尿素的摩爾比是2:(7～10):(6～10)，硝酸鈷和水的比例為2mmol：(60～80)ml；水熱反應(yīng)溫度為100℃～160℃，水熱反應(yīng)時(shí)間6～12h，退火處理溫度是400～450℃，退火時(shí)間2～5h。

氧化鈦-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體是將除膠處理后的碳化硅纖維布浸漬到含有0.1～0.4wt％鈦酸四丁酯的乙醇溶液中，提拉出來(lái)后干燥，提拉速度為0.1～1mm/s，干燥溫度為80℃，將干燥后的碳化硅纖維布放入到氬氣氣氛爐中進(jìn)行退火處理，退火溫度400～450℃，退火時(shí)間30～60min，獲得附著有氧化鈦晶種的碳化硅纖維布。將附著有氧化鈦晶種的碳化硅纖維布放入到配制好的混合溶液中，然后一起放入到水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，混合溶液由37wt％的濃鹽酸10～14ml，丁酮10～14ml和鈦酸四丁酯1～5ml組成，水熱反應(yīng)溫度為160℃～220℃，水熱反應(yīng)時(shí)間30min～120min，反應(yīng)結(jié)束后取出烘干。

其中形核和催化劑含量過(guò)低、水熱反應(yīng)時(shí)間過(guò)短、退火溫度過(guò)低、退火時(shí)間過(guò)短，會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)氧化物納米線的長(zhǎng)度偏短，對(duì)復(fù)合材料的介電性能提高有限，吸波性能改善作用弱，相反如果形核和催化劑含量過(guò)高、水熱反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、退火溫度過(guò)高、退火時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使纖維表面生長(zhǎng)氧化物納米線的密度增加，納米線相互纏繞對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能提高作用有限，而且過(guò)高納米線含量也會(huì)提高復(fù)合材料的介電常數(shù)，降低吸波材料阻抗匹配條件，惡化吸波效果，綜上分析選擇合適的水熱時(shí)間、退火溫度和時(shí)間具有積極有益的效果。

碳化硅纖維布的除膠過(guò)程為：將裁剪好的碳化硅纖維布放入丙酮中，在超聲波中清洗1小時(shí)然后放入烘箱中烘干；烘干溫度為80℃；超聲波功率為100w。

本發(fā)明的氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料的制備方法，包括以下工藝步驟：

步驟1、碳化硅纖維布的除膠過(guò)程。

步驟2、氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的制備。

步驟3、氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。

其中，當(dāng)所用樹(shù)脂基體是環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂，本發(fā)明樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的成型工藝為手糊成型工藝；當(dāng)所用樹(shù)脂基體是聚酰亞胺樹(shù)脂、聚苯并惡唑樹(shù)脂，本發(fā)明樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的成型工藝為模壓成型工藝。

本發(fā)明提供了一種集吸波和承載功能與一體，易于成型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法。

實(shí)施例1

本實(shí)施例是一種氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法。所述氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料，以環(huán)氧樹(shù)脂作為基體，氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體為增強(qiáng)體。本實(shí)施例中氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的含量為40wt％，環(huán)氧樹(shù)脂基體的含量為60wt％。

本實(shí)施例還提出了一種制備所述氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的方法，具體過(guò)程是：

步驟1、碳化硅纖維布除膠。將碳化硅纖維布剪裁為6片，每片的規(guī)格為45mm*45mm。將裁剪好的碳化硅纖維布放入丙酮中，在超聲波中清洗1小時(shí)然后放入烘箱中烘干；烘干溫度為80℃；超聲波功率為100w。

步驟2、氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的制備。除膠處理后的碳化硅纖維布浸漬到由0.03m(mol/l)的氫氧化鈉乙醇溶液和0.01m(mol/l)的乙酸鋅乙醇溶液按體積比為80:30混合得到的混合溶液中，浸漬時(shí)間5min，然后取出干燥，獲得附著有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布。將100ml濃度為0.1mol/l六次甲基四胺水溶液與100ml濃度為0.1mol/l硝酸鋅水溶液混合攪拌5min，然后放入附著有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布，將含有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布和混合溶液的燒杯放入水浴鍋中，水浴溫度為70℃，水浴時(shí)間24h，然后關(guān)閉水浴，取出碳化硅纖維布，放入真空干燥箱中80℃烘干得到氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。重復(fù)此過(guò)程，制備6片氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。

步驟3、氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。以環(huán)氧樹(shù)脂為樹(shù)脂基體，聚酰胺為固化劑，其中環(huán)氧樹(shù)脂：聚酰胺＝4:1。將稱量好的環(huán)氧樹(shù)脂和聚酰胺混合并攪拌均勻，得到漿料。將漿料均勻涂刷到制備好的氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的上表面和下表面，并將6片涂刷后的氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體疊放整齊，形成預(yù)制體。將所述預(yù)制體在室溫下放置2小時(shí)后放入烘箱中。將所述烘箱以3℃/min的升溫速率升溫到120℃并保溫1h，完成對(duì)氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料預(yù)制體的固化成型，得到氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料。該結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到402mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是3.6ghz。

實(shí)施例2

本實(shí)施例是一種氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法。所述氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料，以環(huán)氧樹(shù)脂作為基體，氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體為增強(qiáng)體。本實(shí)施例中氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的含量為50wt％，環(huán)氧樹(shù)脂基體的含量為50wt％。

本實(shí)施例還提出了一種制備所述氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的方法，具體過(guò)程是：

步驟1、碳化硅纖維布除膠。將碳化硅纖維布剪裁為6片，每片的規(guī)格為45mm*45mm。將裁剪好的碳化硅纖維布放入丙酮中，在超聲波中清洗1小時(shí)然后放入烘箱中烘干；烘干溫度為80℃；超聲波功率為100w。

步驟2、氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的制備。除膠處理后的碳化硅纖維布浸漬到由0.03m(mol/l)的氫氧化鈉乙醇溶液和0.01m(mol/l)的乙酸鋅乙醇溶液按體積比為100:60混合得到的混合溶液中，浸漬時(shí)間10min，然后取出干燥，獲得附著有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布。將100ml濃度為0.1mol/l六次甲基四胺水溶液與100ml濃度為0.1mol/l硝酸鋅水溶液混合攪拌5min，然后放入附著有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布，將含有氧化鋅晶種的碳化硅纖維布和混合溶液的燒杯放入水浴鍋中，水浴溫度為90℃，水浴時(shí)間10h，然后關(guān)閉水浴，取出碳化硅纖維布，放入真空干燥箱中80℃烘干得到氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。重復(fù)此過(guò)程，制備6片氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。

步驟3、氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。以環(huán)氧樹(shù)脂為樹(shù)脂基體，聚酰胺為固化劑，其中環(huán)氧樹(shù)脂：聚酰胺＝4:1。將稱量好的環(huán)氧樹(shù)脂和聚酰胺混合并攪拌均勻，得到漿料。將漿料均勻涂刷到制備好的氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的上表面和下表面，并將6片涂刷后的氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體疊放整齊，形成預(yù)制體。將所述預(yù)制體在室溫下放置2小時(shí)后放入烘箱中。將所述烘箱以3℃/min的升溫速率升溫到120℃并保溫1h，完成對(duì)氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料預(yù)制體的固化成型，得到氧化鋅納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料。該結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到490mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是4.8ghz。

實(shí)施例3

將步驟2中氫氧化鈉乙醇溶液和0.01m(mol/l)的乙酸鋅乙醇溶液按體積比為90:50混合，浸漬時(shí)間8min，水浴溫度為80℃，水浴時(shí)間15h，其它條件同實(shí)施例2。

制得的結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到460mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是4.1ghz。

實(shí)施例4

本實(shí)施例是一種氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法。所述氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料，以有機(jī)硅樹(shù)脂作為基體，氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體為增強(qiáng)體。本實(shí)施例中氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的含量為60wt％，有機(jī)硅樹(shù)脂基體的含量為40wt％。

本實(shí)施例還提出了一種制備所述氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的方法，具體過(guò)程是：

步驟1、碳化硅纖維布除膠。將碳化硅纖維布剪裁為6片，每片的規(guī)格為45mm*45mm。將裁剪好的碳化硅纖維布放入丙酮中，在超聲波中清洗1小時(shí)然后放入烘箱中烘干；烘干溫度為80℃；超聲波功率為100w。

步驟2、氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的制備。將除膠處理后的碳化硅纖維布放入到混合均勻的硝酸鈷、氟化胺和尿素的溶液中經(jīng)過(guò)水熱法制備的，其中硝酸鈷、氟化胺、尿素和水的比是2mmol:7mmol:6mmol：60ml，水熱反應(yīng)溫度為100℃，水熱反應(yīng)時(shí)間12h，退火處理溫度是400℃，退火時(shí)間5h。重復(fù)此過(guò)程，制備6片氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。

步驟3、氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。將有機(jī)硅均勻涂刷到制備好的氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的上表面和下表面，并將6片涂刷后的氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體疊放整齊，形成預(yù)制體。將所述預(yù)制體在室溫下放置2小時(shí)后放入烘箱中。將所述烘箱以3℃/min的升溫速率升溫到150℃并保溫1h，保溫結(jié)束后繼續(xù)對(duì)烘箱以3℃/min的升溫速率升溫至180℃并保溫1h，保溫結(jié)束后繼續(xù)對(duì)烘箱以3℃/min的升溫速率升溫至280℃并保溫40min，完成對(duì)氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料預(yù)制體的固化成型，得到氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料。該結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到453mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是3.2ghz。

實(shí)施例5

本實(shí)施例是一種氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法。所述氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料，以有機(jī)硅樹(shù)脂作為基體，氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體為增強(qiáng)體。本實(shí)施例中氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的含量為60wt％，有機(jī)硅樹(shù)脂基體的含量為40wt％。

本實(shí)施例還提出了一種制備所述氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的方法，具體過(guò)程是：

步驟1、碳化硅纖維布除膠。將碳化硅纖維布剪裁為6片，每片的規(guī)格為45mm*45mm。將裁剪好的碳化硅纖維布放入丙酮中，在超聲波中清洗1小時(shí)然后放入烘箱中烘干；烘干溫度為80℃；超聲波功率為100w。

步驟2、氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的制備。將除膠處理后的碳化硅纖維布放入到混合均勻的硝酸鈷、氟化胺和尿素的溶液中經(jīng)過(guò)水熱法制備的，其中硝酸鈷、氟化胺、尿素和水的比是2mmol:10mmol:10mmol：80ml，水熱反應(yīng)溫度為160℃，水熱反應(yīng)時(shí)間6h，退火處理溫度是450℃，退火時(shí)間2h。重復(fù)此過(guò)程，制備6片氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。

步驟3、氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。將有機(jī)硅均勻涂刷到制備好的氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的上表面和下表面，并將6片涂刷后的氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體疊放整齊，形成預(yù)制體。將所述預(yù)制體在室溫下放置2小時(shí)后放入烘箱中。將所述烘箱以3℃/min的升溫速率升溫到150℃并保溫1h，保溫結(jié)束后繼續(xù)對(duì)烘箱以3℃/min的升溫速率升溫至180℃并保溫1h，保溫結(jié)束后繼續(xù)對(duì)烘箱以3℃/min的升溫速率升溫至280℃并保溫40min，完成對(duì)氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料預(yù)制體的固化成型，得到氧化鈷納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料。該結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到446mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是4.1ghz。

實(shí)施例6

將步驟2中硝酸鈷、氟化胺、尿素和水的比例調(diào)為是2mmol:9mmol:7mmol：70ml，水熱反應(yīng)溫度為130℃，水熱反應(yīng)時(shí)間9h，退火處理溫度是420℃，退火時(shí)間3.5h，其它條件同實(shí)施例5。

制得的結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到449mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是3.8ghz。

實(shí)施例7

本實(shí)施例是一種氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法。所述氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料，以聚酰亞胺樹(shù)脂作為基體，氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體為增強(qiáng)體。本實(shí)施例中氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的含量為60wt％，聚酰亞胺樹(shù)脂基體的含量為40wt％。

本實(shí)施例還提出了一種制備所述氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)聚酰亞胺樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的方法，具體過(guò)程是：

步驟1、碳化硅纖維布除膠。將碳化硅纖維布剪裁為6片，每片的規(guī)格為45mm*45mm。將裁剪好的碳化硅纖維布放入丙酮中，在超聲波中清洗1小時(shí)然后放入烘箱中烘干；烘干溫度為80℃；超聲波功率為100w。

步驟2、氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的制備。除膠處理后的碳化硅纖維布浸漬到含有0.1wt％鈦酸四丁酯的乙醇溶液中，提拉出來(lái)后干燥，提拉速度為0.1mm/s，干燥溫度為80℃，將干燥后的碳化硅纖維布放入到氬氣氣氛爐中進(jìn)行退火處理，退火溫度400℃，退火時(shí)間60min，獲得附著有氧化鈦晶種的碳化硅纖維布。將附著有氧化鈦晶種的碳化硅纖維布放入到配制好的混合溶液中，然后一起放入到水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，混合溶液由37wt％的濃鹽酸10ml，丁酮14ml和鈦酸四丁酯1ml組成，水熱反應(yīng)溫度為160℃，水熱反應(yīng)時(shí)間120min，反應(yīng)結(jié)束后取出烘干。重復(fù)此過(guò)程，制備6片氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。

步驟3、氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)聚酰亞胺樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。將聚酰胺酸(聚酰亞胺固含量為40％)均勻涂刷在烘干后的每片氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的上表面和下表面。將涂刷的6片氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體疊放整齊，得到預(yù)制件。將所述預(yù)制件放入真空烘箱內(nèi)，對(duì)真空烘箱抽真空－保壓－卸壓以對(duì)碳化硅纖維布浸漬，具體是，對(duì)所述真空烘箱抽真空至0.08mpa并保持10min，以排除預(yù)制件中的氣泡。保壓結(jié)束后，真空烘箱恢復(fù)至常壓狀態(tài)。重復(fù)所述抽真空－保壓－卸壓過(guò)程3～5次，得到充分浸漬的纖維布。本實(shí)施例中，真空烘箱抽真空－保壓－卸壓過(guò)程重復(fù)3次。將經(jīng)過(guò)浸漬后的6層氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體放入模具中。將模具置于液壓機(jī)上，對(duì)模具進(jìn)行升溫和加壓。制備過(guò)程為：模具以5℃/min的升溫速度從室溫開(kāi)始升溫,升溫至240℃保溫2小時(shí)；繼續(xù)對(duì)模具以3℃/min的升溫速率升溫至300℃，當(dāng)模具升溫至300℃時(shí)，通過(guò)液壓機(jī)對(duì)模具施加15mpa的壓力并保溫30min。保溫結(jié)束后在保持壓力的同時(shí)繼續(xù)以3℃/min的升溫速率升溫至370℃，保溫保壓1小時(shí)。保溫保壓結(jié)束后卸去壓力，待模具冷卻至室溫，將試樣取出完成氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)聚酰亞胺樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。該結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到608mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是6.7ghz。

實(shí)施例8

本實(shí)施例是一種氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料及其制備方法。所述氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料，以聚苯并惡唑樹(shù)脂作為基體，氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體為增強(qiáng)體。本實(shí)施例中氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的含量為60wt％，聚苯并惡唑樹(shù)脂基體的含量為40wt％。

本實(shí)施例還提出了一種制備所述氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)聚酰亞胺樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的方法，具體過(guò)程是：

步驟1、碳化硅纖維布除膠。將碳化硅纖維布剪裁為6片，每片的規(guī)格為45mm*45mm。將裁剪好的碳化硅纖維布放入丙酮中，在超聲波中清洗1小時(shí)然后放入烘箱中烘干；烘干溫度為80℃；超聲波功率為100w。

步驟2、氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的制備。將除膠處理后的碳化硅纖維布浸漬到含有0.4wt％鈦酸四丁酯的乙醇溶液中，提拉出來(lái)后干燥，提拉速度為1mm/s，干燥溫度為80℃，將干燥后的碳化硅纖維布放入到氬氣氣氛爐中進(jìn)行退火處理，退火溫度450℃，退火時(shí)間30min，獲得附著有氧化鈦晶種的碳化硅纖維布。將附著有氧化鈦晶種的碳化硅纖維布放入到配制好的混合溶液中，然后一起放入到水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，混合溶液由37wt％的濃鹽酸14ml，丁酮14ml和鈦酸四丁酯5ml組成，水熱反應(yīng)溫度為220℃，水熱反應(yīng)時(shí)間30min，反應(yīng)結(jié)束后取出烘干。重復(fù)此過(guò)程，制備6片氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體。

步驟3、氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)聚苯并惡唑樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。將聚苯并惡唑均勻涂刷在烘干后的每片氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體的上表面和下表面。將涂刷的6片氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體疊放整齊，得到預(yù)制件。將預(yù)制體放入模具中。將模具置于液壓機(jī)上，對(duì)模具進(jìn)行升溫和加壓。制備過(guò)程為：模具以5℃/min的升溫速度從室溫開(kāi)始升溫,當(dāng)模具升溫至120℃時(shí)，通過(guò)液壓機(jī)對(duì)模具施加5mpa的壓力并保溫30min。繼續(xù)對(duì)模具以5℃/min的升溫速率升溫至180℃，保溫保壓1小時(shí)。保溫保壓結(jié)束后卸去壓力，待模具冷卻至室溫，將試樣取出完成氧化鈦納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體增強(qiáng)聚苯并惡唑樹(shù)脂基的結(jié)構(gòu)吸波材料的制備。該結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到403mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是5.8ghz。

實(shí)施例9

將步驟2中除膠處理后的碳化硅纖維布浸漬到含有0.2wt％鈦酸四丁酯的乙醇溶液中，提拉速度為0.5mm/s，退火溫度420℃，退火時(shí)間45min；附著有氧化鈦晶種的碳化硅纖維布放入由37wt％的濃鹽酸12ml，丁酮10ml和鈦酸四丁酯3ml組成的混合溶液中，水熱反應(yīng)溫度為200℃，水熱反應(yīng)時(shí)間60min，其它條件同實(shí)施例8。

制得的結(jié)構(gòu)吸波材料的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到501mpa，8ghz-18ghz頻率區(qū)間內(nèi)反射率低于-5db的帶寬是6.3ghz。

圖1和圖2分別代表不同工藝制備的復(fù)合材料，吸收帶寬(-10db)分別可以達(dá)到4.2ghz和3.4ghz，說(shuō)明通過(guò)制備不同氧化物納米線-碳化硅纖維多尺度增強(qiáng)體，可以獲得不同的吸波性能的樹(shù)脂基結(jié)構(gòu)吸波材料。