CN106497049A - 一种纤维毡吸波材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维毡吸波材料,其微波吸收剂纤维束由Fe3O4微波吸收剂、聚苯胺和玻璃纤维按照重量比1:(0.2‑0.5):(0.5‑2)均匀混合后,形成0.1‑1mm的纤维束;所述微波吸收剂纤维束垂直分散在环氧树脂中,形成等间距的阵列,所述间距不大于10mm。所述纤维毡吸波材料从10‑18GHz都有大于‑26dB的反射衰减。
Description
技术领域
本发明涉及吸波技术领域,尤其涉及一种纤维毡吸波材料。
本发明属于在先申请“一种纤维吸波材料”的专利布局中的一件重要发明。
背景技术
随着现代科学技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场、机航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在医院、移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此,治理电磁污染,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的一大课题。
碳纤维具有优良的导电性能。早期研究中,碳纤维作为树脂增强体加入,添加的碳纤维量达40%甚至更多,这种碳纤维复合材料对电磁波几乎是全反射,只有经过特殊处理的碳纤维才具有一定的吸波性能。其处理方法主要有:将碳纤维的横截面做成三叶形或有棱角的方形等异型截面;制备螺旋型纤维:对其进行表面改性,在其表面涂覆含有电磁损耗介质的树脂,沉积一层微小孔穴的碳粉,喷涂镍或氟化物处理等;采用低温烧制特定电导率的纤维。
但上述处理方法技术繁琐,且导致成本上升较多。近年来,随着复合石墨烯纤维的出现,因为优秀的性能,在各个领域获得广泛的应用。
发明内容
本发明的目的在于提出一种纤维毡吸波材料,能够使得材料吸波性能优异。
本申请人通过研究发现,通过纤维束形成竖向的阵列结构,吸波主材料接枝/吸附/涂覆/混杂在所述纤维束上进而形成阵列,阵列之间的结构填充有反射/第二吸波材料,所述结构通过树脂基体形成,树脂中混有各种添加剂。该结构能使得吸波效果产生加成效果,形成协同效应。发明人对各个要素进行了优化并进行了专利布局,以使得各个方案满足不同的需求或适应不同的应用场景及价格要求。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种纤维毡吸波材料,其组成按重量份包括:
聚苯胺基体 20-40
固化剂 2-5
石墨烯纤维 20-30,
炭黑10-20,和
微波吸收剂纤维束5-15;其中,
所述石墨烯纤维夹杂炭黑形成复合石墨烯纤维,进而与聚苯胺和固化剂作用,形成石墨烯纤维毡;
所述微波吸收剂纤维束由Fe3O4微波吸收剂、环氧树脂和碳纤维按照重量比1:(0.2-0.5):(0.5-2)均匀混合后,形成0.1-1mm的纤维束;所述微波吸收剂纤维束垂直分散在聚苯胺中,形成等间距的阵列,所述间距不大于10mm。
本发明采用聚苯胺与石墨烯纤维夹杂炭黑,形成石墨烯纤维毡,所述纤维毡中石墨烯纤维呈横向排列,与微波吸收剂纤维束阵列垂直,由此构成一个一个独立的区域。
本发明经过试验验证,所述微波吸收剂纤维杂乱无序分散在聚苯胺基体中,或横向分散在基体中,其吸波效果均劣于本发明的垂直分散。
优选的,所述环氧树脂基体原料按重量份组成如下:
溴化双酚A缩水甘油醚树脂 30-70,
四溴双酚A二缩水甘油醚树脂 20-40
1,1,2,2-四(对羟基苯基)乙烷四缩水甘油醚 5-20。
优选的,所述固化剂为双氰胺或二氨基二苯砜。本发明采用上述胺基固化剂,其中所含的胺基,可以有效阻止石墨烯纤维的团聚,增加其分散性能,有利于吸波性能的提高。
本发明采用特定的环氧树脂、固化剂与吸波材料配合,并采用特定的微波吸收剂纤维束排列方向,来提高材料的吸波性能。本发明的吸波材料从10-18GHz都有大于-26dB的反射衰减。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种纤维毡吸波材料,其组成按重量份包括:
聚苯胺基体 20
固化剂 2
石墨烯纤维 20,
炭黑10,和
微波吸收剂纤维束5;其中,
所述石墨烯纤维夹杂炭黑形成复合石墨烯纤维,进而与聚苯胺和固化剂作用,形成石墨烯纤维毡;
所述微波吸收剂纤维束由Fe3O4微波吸收剂、环氧树脂和碳纤维按照重量比1:0.2:0.5均匀混合后,形成0.1mm的纤维束;所述微波吸收剂纤维束垂直分散在聚苯胺中,形成等间距的阵列,所述间距不大于10mm。
所述环氧树脂基体原料按重量份组成如下:
溴化双酚A缩水甘油醚树脂 30,
四溴双酚A二缩水甘油醚树脂 20
1,1,2,2-四(对羟基苯基)乙烷四缩水甘油醚 20。
实施例2
一种纤维毡吸波材料,其组成按重量份包括:
聚苯胺基体 40
固化剂 5
石墨烯纤维 30,
炭黑20,和
微波吸收剂纤维束15;其中,
所述石墨烯纤维夹杂炭黑形成复合石墨烯纤维,进而与聚苯胺和固化剂作用,形成石墨烯纤维毡;
所述微波吸收剂纤维束由Fe3O4微波吸收剂、环氧树脂和碳纤维按照重量比1:0.5:2均匀混合后,形成1mm的纤维束;所述微波吸收剂纤维束垂直分散在聚苯胺中,形成等间距的阵列,所述间距不大于10mm。
所述环氧树脂基体原料按重量份组成如下:
溴化双酚A缩水甘油醚树脂 70,
四溴双酚A二缩水甘油醚树脂 20
1,1,2,2-四(对羟基苯基)乙烷四缩水甘油醚 20。
实施例1-2所制备的吸波材料从10-18GHz都有大于-26dB的反射衰减。
Claims (3)
1.一种纤维毡吸波材料,其组成按重量份包括:
聚苯胺基体 20-40
固化剂 2-5
石墨烯纤维 20-30,
炭黑 10-20,和
微波吸收剂纤维束 5-15;其中,
所述石墨烯纤维夹杂炭黑形成复合石墨烯纤维,进而与聚苯胺和固化剂作用,形成石墨烯纤维毡;
所述微波吸收剂纤维束由Fe3O4微波吸收剂、环氧树脂和碳纤维按照重量比1:(0.2-0.5):(0.5-2)均匀混合后,形成0.1-1mm的纤维束;所述微波吸收剂纤维束垂直分散在聚苯胺中,形成等间距的阵列,所述间距不大于10mm。
2.根据权利要求1所述的纤维毡吸波材料,其特征在于,所述环氧树脂基体原料按重量份组成如下:
溴化双酚A缩水甘油醚树脂 30-70,
四溴双酚A二缩水甘油醚树脂 20-40
1,1,2,2-四(对羟基苯基)乙烷四缩水甘油醚 5-20。
3.根据权利要求1或2所述的纤维毡吸波材料,其特征在于,所述固化剂为双氰胺或二氨基二苯砜。
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Cited By (1)
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