CN101444979A - 一种频率选择表面吸波材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种频率选择表面吸波材料及其制备方法。本发明利用多层吸波涂层复合的技术，实现宽频带吸波涂层的制备，提高了吸波性能，工艺简单，操作方便，所用设备简单，投资少，成本低，适于批量生产，获得的涂层薄、黏结性好，并且可根据吸波性能的要求改变厚度，一般厚度为1～2mm，涂层均匀，在2～18GHz都有较好的吸波性能。
Description
技术领域
本发明涉及吸波材料及其制备方法，特别涉及一种频率选择表面吸波材料及其制备方法。
背景技术
随着雷达探测、卫星通信、航天航空和电子对抗等高科技的发展，特别是近年来由于抗电磁波干扰、隐身、微波暗室等方面对电磁波吸波材料的研究日益受到研究人员的重视。世界各发达国家投入了大量的人力和物力来从事这方面的研究。另外随着现代电子工业和信息产业的高速发展，产生电磁波干扰的电子设备(诸如微波炉、手机、电视机和计算机等)急剧增加，致使这一新的社会公害也日趋严重。因此研究电磁波屏蔽技术和吸波材料无论是在国防工业还是民用工业方面都具有重要的意义。
目前吸波材料的种类和制备方法很多，但主要是以添加铁粉等磁性粉体材料作为吸波剂而制得，其最大的缺点就是面密度较大，在运用于航天方面有较大的弊端；此外，传统吸波剂在吸波性能方面也很难再有突破性的发展，这就要求不断有新型吸波剂来代替，而这必将是技术上的一个难题。
尽管频率选择表面已经有广泛的应用，但是应用于吸波材料方面的研究还是为数不多，尤其是在吸波材料的设计和制备方面更是鲜有研究，相关理论问题与实验工作还有待于深化。由于频率选择表面的可设计自由度大、易于展宽频带，尤其是在降低面密度方面更是取得了非常明显的效果。此外，通过多层频率选择表面的加入，其雷达吸波能力进一步加强，并且在拓宽吸收频带的同时出现多个高强度吸收峰。
因此提供一种能够提高吸波性能，工艺简单，操作方便，设备简单，投资少，成本低，适于批量生产的吸波材料及其制备方法就成为该技术领域急需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种能够提高吸波性能，工艺简单，操作方便，设备简单，投资少，成本低，适于批量生产的吸波材料。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：
一种频率选择表面吸波材料，其特征在于：包括若干层涂有环氧树脂和固化剂的玻璃纤维布重叠在一起，并且所述玻璃纤维布和环氧树脂和固化剂的质量比为2：2：1；在中间两个玻璃纤维布之间设有“十”字形铝箔。
一种优选技术方案，其特征在于：所述“十”字形铝箔按2×2的方式排列有4个，或者3×3的方式排列有9个，或者4×4的方式排列有16个。
一种优选技术方案，其特征在于：所述固化剂为低分子量聚酰胺。
本发明的另一目的是提供一种上述频率选择表面吸波材料的制备方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：
一种频率选择表面吸波材料的制备方法，其步骤如下：
(1)称取18×18(cm)的玻璃纤维布，环氧树脂和固化剂，使所述玻璃纤维布，环氧树脂，固化剂的质量比为2：2：1.
(2)将步骤(1)所称取的环氧树脂和固化剂加入到同一个烧杯中，并用丙酮稀释，使其溶解；
(3)将步骤(2)配制的溶液均匀地刷在玻璃纤维布上，晾干；
(4)将步骤(3)所制备的玻璃纤维布叠合，在中间两层之间按3×3的方式排列9个“十”字形铝箔；
(5)将步骤(6)所得的叠合的玻璃纤维布压制90min，待其自然冷却后取下。
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(2)溶解时通过超声仪使其完全分布均匀。
一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(5)中所述玻璃纤维布压制的具体方式是：将其置于平板硫化机上，在上板温度为124℃，下板温度为128℃，压强为6.5MPa的条件下压制90分钟，压制厚度为4mm。
一种优选技术方案，其特征在于：所述固化剂为低分子量聚酰胺。
一种优选技术方案，其特征在于：所述低分子量聚酰胺的分子量为200-700。
本发明的优点在于：
(1)本发明工艺简单，操作方便，所用设备简单，投资少，成本低，适于批量生产；
(2)本发明采用添加阵列的方法，展宽了吸波频段，很大程度上提高了吸波性能，在2～18GHz都有较好的吸波性能；
(3)制得的吸波材料面密度较小，且具有良好的力学性能。
附图说明
图1为本发明实施例1的吸波材料的吸波性能曲线。
图2为本发明实施例2的吸波材料的吸波性能曲线。
图3为本发明实施例3的吸波材料的吸波性能曲线。
具体实施方式
实施例1
1.裁剪10块18×18(cm)的玻璃纤维布并准确称取其重量为74.0g.
2.分别称取74.3g环氧树脂和37.7g分子量200的聚酰胺，使玻璃纤维布，环氧树脂，固化剂的质量比为2：2：1.
3.把称取的环氧树脂和低分子量聚酰胺加入到同一个烧杯中，并用50ml的丙酮稀释，使其溶解。并通过超声仪使其完全分布均匀。4.用羊毛刷将上述配制的溶液均匀地刷在10层玻璃纤维布上，晾干。
5.将10层玻璃纤维布叠合，并在第4和第5两层之间按2×2的方式排列4个“十”字形铝箔。
6.将叠合的玻璃纤维布置于平板硫化机上，在上板温度为124℃，下板温度为128℃，压强为6.5MPa的条件下压制90min，压制厚度为4mm，待其自然冷却后取下。
7.测试其吸波性能，如图1所示。
本实施例的材料的中心频率为10GHz，吸收强度达到10dB一下，且在2GHz和8GHz处有两个明显的吸收峰，都达到5dB以下，有效宽带从2dB-13dB左右。
实施例2
1.裁剪18块18×18(cm)的玻璃纤维布并准确称取其重量为121.2g.
2.分别称取122.5g环氧树脂和60.8g分子量为700的聚酰胺，使玻璃纤维布，环氧树脂，固化剂的质量比为2：2：1.
3.把称取的环氧树脂和低分子量聚酰胺加入到同一个烧杯中，并用75ml的丙酮稀释，使其溶解。并通过超声仪使其完全分布均匀。
4.用羊毛刷将上述配制的溶液均匀地刷在18层玻璃纤维布上，晾干。
5.将18层玻璃纤维布叠合，并在第6和第7两层之间按3×3的方式排列9个由Fe粉制成的“十”字形，并在每4个“十”中间放置1个铝箔“十”，以同样的排列方式在第12与第13层之间放置13个铝箔“十”。
6.将叠合的玻璃纤维布置于平板硫化机上，在上板温度为124℃，下板温度为128℃，压强为6.5MPa的条件下压制90min，压制厚度为4mm，待其自然冷却后取下。
7.测试其吸波性能，如图2所示。
本实施例的材料的在中心频率有两个，在8GHz和10GHz，且吸收强度明显增强，都达到16dB以下，有效宽带从2dB-13dB左右。
实施例3
1.裁剪18块18×18(cm)的玻璃纤维布并准确称取其重量为117.8g.
2.分别称取118.0g环氧树脂和58.5g低分子量(分子量450)聚酰胺，使玻璃纤维布，环氧树脂，固化剂的质量比为2：2：1.
3.把称取的环氧树脂和低分子量聚酰胺加入到同一个烧杯中，并用75ml的丙酮稀释，使其溶解。并通过超声仪使其完全分布均匀。
4.用羊毛刷将上述配制的溶液均匀地刷在18层玻璃纤维布上，晾干。
5.将18层玻璃纤维布叠合，并在第5和第6两层之间按4×4的方式排列16个铝箔“十”字形，并在每4个“十”中间放置1个铝箔“十”，以同样的排列方式在第12与第13层之间放置13个铝箔“十”。
6.将叠合的玻璃纤维布置于平板硫化机上，在上板温度为128℃，下板温度为124℃，压强为6.5MPa的条件下压制90min，压制厚度为4mm，待其自然冷却后取下。
7.测试其吸波性能，如图3所示。
本实施例的材料的在中心频率有两个，在8GHz和10GHz，且吸收强度明显增强，都达到16dB以下，有效宽带从2dB-13dB左右。此外在高频段16GHz往后，吸波曲线有一下降趋势，说明此处吸波效果加强，为有效带宽。
Claims (9)
1、一种频率选择表面吸波材料，其特征在于：包括若干层涂有环氧树脂和固化剂的玻璃纤维布重叠在一起，并且所述玻璃纤维布和环氧树脂和固化剂的质量比为2：2：1；在中间两个玻璃纤维布之间设有“十”字形铝箔。
2、根据权利要求1所述的频率选择表面吸波材料，其特征在于：所述“十”字形铝箔按2×2的方式排列有4个，或者3×3的方式排列有9个，或者4×4的方式排列有16个。
3、根据权利要求1或2所述的频率选择表面吸波材料，其特征在于：所述固化剂为低分子量聚酰胺。
4、根据权利要求3所述的频率选择表面吸波材料，其特征在于：所述低分子量聚酰胺的分子量为200-700。
5、一种频率选择表面吸波材料的制备方法，其步骤如下：
(1)称取18×18cm的玻璃纤维布，环氧树脂和固化剂，使所述玻璃纤维布，环氧树脂，固化剂的质量比为2：2：1.
(2)将步骤(1)所称取的环氧树脂和固化剂加入到同一个烧杯中，并用丙酮稀释，使其溶解；
(3)将步骤(2)配制的溶液均匀地刷在玻璃纤维布上，晾干；
(4)将步骤(3)所制备的玻璃纤维布叠合，在中间两层之间按3×3的方式排列9个“十”字形铝箔；
(5)将步骤(6)所得的叠合的玻璃纤维布压制90min，待其自然冷却后取下。
6、根据权利要求5所述的频率选择表面吸波材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)溶解时通过超声仪使其完全分布均匀。
7、根据权利要求6所述的频率选择表面吸波材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中所述玻璃纤维布压制的具体方式是：将其置于平板硫化机上，在上板温度为124℃，下板温度为128℃，压强为6.5MPa的条件下压制90分钟，压制厚度为4mm。
8、根据权利要求7所述的频率选择表面吸波材料的制备方法，其特征在于：所述固化剂为低分子量聚酰胺。
9、根据权利要求8所述的频率选择表面吸波材料的制备方法，其特征在于：所述低分子量聚酰胺的分子量为200-700。
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2008
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