本發(fā)明涉及吸波材料，特別涉及一種高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在雷達(dá)電磁波照射下，為降低目標(biāo)機(jī)翼的散射特征，除調(diào)節(jié)后掠角角度以消除鏡面反射帶來的后向散射特性外，消除電磁波從翼根到翼尖散發(fā)出的行波散射也是重中之重。行波散射的產(chǎn)生主要是由于在光滑蒙皮上，沿導(dǎo)體長度方向傳播一種電流行波，由于電場有一分量與表面相切，因而激勵(lì)出表面電流行波，沿導(dǎo)體條帶橫向傳播，并在條帶的末端產(chǎn)生反射，形成反向行波，在小角度入射的情況下，這一反向行波能在回波方向產(chǎn)生較強(qiáng)的散射。通常情況下，行波散射對(duì)目標(biāo)機(jī)翼整體rcs具有較大影響。

2、相關(guān)技術(shù)中，抑制這類散射源的有效方法是在金屬表面上涂覆磁性吸收材料，使表面波在達(dá)到突變的部分以前以被減弱到很小的程度。然而，傳統(tǒng)的磁性吸收材料的面密度大，涂覆前還需要目標(biāo)前緣進(jìn)行下陷處理，并且存在吸波性能差、耐候性差，維修性差等缺點(diǎn)。

3、因此，基于上述問題，亟需提供一種高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料及其制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料及其制備方法，解決傳統(tǒng)的磁性吸波材料吸波性能差、耐候性差、維修性差和裝配性較差的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料，包括沿厚度方向依次設(shè)置的蒙皮層、復(fù)合吸波層和反射層；其中，沿反射層或蒙皮層的長度方向，所述復(fù)合吸波層由若干個(gè)吸波區(qū)域構(gòu)成，且每個(gè)吸波區(qū)域的電磁損耗各不相同；每個(gè)吸波區(qū)域均由吸波預(yù)浸料復(fù)合而成，其中，所述吸波預(yù)浸料由吸波漿料、吸波纖維絲和復(fù)合膠黏劑混合固化而成。

3、優(yōu)選地，所述蒙皮層為芳綸纖維預(yù)浸料、玻璃纖維預(yù)浸料或石英纖維預(yù)浸料；所述蒙皮層的厚度為0.3-0.6mm。

4、優(yōu)選地，沿反射層或蒙皮層的長度方向，所述復(fù)合吸波層由2-4個(gè)吸波區(qū)域構(gòu)成，且每個(gè)相鄰吸波區(qū)域的電磁損耗依次增加或降低。

5、優(yōu)選地，每個(gè)吸波區(qū)域均由2-5層的吸波預(yù)浸料復(fù)合而成，每層吸波預(yù)浸料的厚度為0.1-0.2mm。

6、優(yōu)選地，所述吸波漿料包括磁性吸收劑、粘接劑、溶劑、復(fù)合助劑和固化劑；其中，所述磁性吸收劑為片狀羰基鐵粉或片狀鐵硅鋁中的至少一種；所述粘接劑為環(huán)氧樹脂；所述溶劑為乙酸乙酯；所述助劑包括分散劑、流平劑和防沉劑。

7、優(yōu)選地，吸波漿料中，磁性吸收劑、粘接劑、溶劑、復(fù)合助劑和固化劑的質(zhì)量之比為(70-85)：(15-30)：(5-10)：(3-6)：(0.1-0.3)。

8、優(yōu)選地，所述吸波纖維絲包括玻璃纖維絲或石英纖維絲。

9、優(yōu)選地，所述吸波纖維絲的長度為30-80mm。

10、優(yōu)選地，所述復(fù)合膠黏劑包括環(huán)氧樹脂、乙酸乙酯和分散劑。

11、優(yōu)選地，復(fù)合膠黏劑中，環(huán)氧樹脂、乙酸乙酯、分散劑的質(zhì)量之比為(10-15)：(1-3)：(1-2)。

12、優(yōu)選地，吸波預(yù)浸料中，吸波漿料和吸波纖維絲的質(zhì)量之比為(1-6)：(1-3)，吸波纖維絲和復(fù)合膠黏劑的質(zhì)量之比為(3-6)：(0.3-0.5)。

13、第二方面，本發(fā)明提供了一種上述第一方面任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

14、(1)將磁性吸收劑、粘劑劑、溶劑、復(fù)合助劑和固化劑攪拌混勻，得到吸波漿料；

15、(2)將吸波纖維絲浸泡在所述吸波漿料中，依次經(jīng)攪拌、干燥和拆解，得到表面帶有吸波漿料的吸波纖維絲；

16、(3)將表面帶有吸波漿料的所述吸波纖維絲與復(fù)合膠黏劑攪拌混勻，得到若干層復(fù)合吸波預(yù)浸料；

17、(4)將吸波預(yù)浸料依次進(jìn)行裁切后依次復(fù)合，得到復(fù)合吸波層，并在所述復(fù)合吸波層的上表面和下表面分別復(fù)合蒙皮層和反射層，固化成型后得到所述高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料。

18、優(yōu)選地，所述復(fù)合吸波層由2-4個(gè)吸波區(qū)域依次鋪設(shè)而成，且每個(gè)相鄰吸波區(qū)域中吸波預(yù)浸料中的吸波漿料濃度依次增加或降低。

19、優(yōu)選地，在步驟(4)中，所述固化方式為真空袋成型或熱壓罐成型。

20、優(yōu)選地，所述固化的溫度為50～130℃，升溫速率為2～3℃/min，保溫時(shí)間為1～3h。

21、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下有益效果：

22、(1)本發(fā)明中，高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料包括依次設(shè)置為蒙皮層、復(fù)合吸波層和反射層，通過將吸波漿料、吸波纖維絲和復(fù)合膠黏劑進(jìn)行混合固化制備得到吸波預(yù)浸料，將其作為復(fù)合吸波層的吸波區(qū)域，吸波纖維絲的存在不僅能夠保證復(fù)合吸波層具備較好的吸波性能，而且能夠賦予復(fù)合吸波層優(yōu)異的力學(xué)性能，并通過進(jìn)一步對(duì)吸波復(fù)合材料中不同區(qū)域的復(fù)合吸波預(yù)浸料的電磁損耗進(jìn)行合理優(yōu)化，從而能夠使得復(fù)合吸波材料的阻抗匹配與衰減能力相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的寬頻高效電磁波衰減；

23、(2)本發(fā)明中的高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料采用共固化成型工藝直接制備而成，相比于傳統(tǒng)的在目標(biāo)表面噴涂行波抑制涂料的工藝，該方法對(duì)于目標(biāo)整體表面質(zhì)量以及后期維修都具有較大益處；同時(shí)，本發(fā)明制得的高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料具有可調(diào)性，通過改變預(yù)浸料組分以及尺寸可滿足不同指標(biāo)要求，較傳統(tǒng)表面噴涂工藝來說，具有更強(qiáng)的可操作性以及設(shè)計(jì)性，有助于提升整體的行波抑制效果，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料，其特征在于，包括沿厚度方向依次設(shè)置的蒙皮層、復(fù)合吸波層和反射層；其中，沿反射層或蒙皮層的長度方向，所述復(fù)合吸波層由若干個(gè)吸波區(qū)域構(gòu)成，且每個(gè)吸波區(qū)域的電磁損耗各不相同；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述蒙皮層為芳綸纖維預(yù)浸料、玻璃纖維預(yù)浸料或石英纖維預(yù)浸料；所述蒙皮層的厚度為0.3-0.6mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，沿反射層或蒙皮層的長度方向，所述復(fù)合吸波層由2-4個(gè)吸波區(qū)域構(gòu)成，且每個(gè)相鄰吸波區(qū)域的電磁損耗依次增加或降低；和/或

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述吸波漿料包括磁性吸收劑、粘接劑、溶劑、復(fù)合助劑和固化劑；其中，所述磁性吸收劑為片狀羰基鐵粉或片狀鐵硅鋁中的至少一種；所述粘接劑為環(huán)氧樹脂；所述溶劑為乙酸乙酯；所述助劑包括分散劑、流平劑和防沉劑；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述吸波纖維絲包括玻璃纖維絲或石英纖維絲；和/或

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合膠黏劑包括環(huán)氧樹脂、乙酸乙酯和分散劑；和/或

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，吸波預(yù)浸料中，吸波漿料和吸波纖維絲的質(zhì)量之比為(1-6)：(1-3)，吸波纖維絲和復(fù)合膠黏劑的質(zhì)量之比為(3-6)：(0.3-0.5)。

8.一種根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合吸波層由2-4個(gè)吸波區(qū)域依次鋪設(shè)而成，且每個(gè)相鄰吸波區(qū)域中吸波預(yù)浸料中的吸波漿料濃度依次增加或降低。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述固化方式為真空袋成型或熱壓罐成型；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度吸波復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料包括沿厚度方向依次設(shè)置的蒙皮層、復(fù)合吸波層和反射層；復(fù)合吸波層由若干個(gè)吸波區(qū)域構(gòu)成，沿反射層或蒙皮層的長度方向，復(fù)合吸波層由若干個(gè)吸波區(qū)域構(gòu)成，且每個(gè)吸波區(qū)域的電磁損耗各不相同；每個(gè)吸波區(qū)域均由吸波預(yù)浸料復(fù)合而成，其中，吸波預(yù)浸料由吸波漿料、吸波纖維絲和復(fù)合膠黏劑混合固化而成。本發(fā)明中，吸波纖維絲的存在不僅能夠保證復(fù)合吸波層具備較好的吸波性能，而且能夠賦予復(fù)合吸波層優(yōu)異的力學(xué)性能，并通過進(jìn)一步對(duì)吸波復(fù)合材料中不同區(qū)域復(fù)合吸波層中的電磁損耗進(jìn)行合理優(yōu)化，從而能夠使得復(fù)合吸波材料的阻抗匹配與衰減能力相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的寬頻高效電磁波衰減。

技術(shù)研發(fā)人員：曲宏嬌,張久霖,郭昊天,楊智慧,孫新,于海濤,蔣媛媛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京環(huán)境特性研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4