CN106671514B - 一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料 - Google Patents

一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料 Download PDF

Info

Publication number
CN106671514B
CN106671514B CN201611117381.7A CN201611117381A CN106671514B CN 106671514 B CN106671514 B CN 106671514B CN 201611117381 A CN201611117381 A CN 201611117381A CN 106671514 B CN106671514 B CN 106671514B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wave
layer
composite material
electrical loss
chopped carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611117381.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106671514A (zh
Inventor
程红飞
黄大庆
何山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Original Assignee
BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp filed Critical BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS CHINA AVIATION INDUSTRY GROUP Corp
Priority to CN201611117381.7A priority Critical patent/CN106671514B/zh
Publication of CN106671514A publication Critical patent/CN106671514A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106671514B publication Critical patent/CN106671514B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/02—Coating on the layer surface on fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/212—Electromagnetic interference shielding

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明属于与复合材料制造以及结构吸波材料领域，涉及一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料。采用含透波层、低浓度电损耗层、透波层、高浓度电损耗层、透波层的五层间断阻抗渐变结构，所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维，采用喷涂工艺将混合液喷涂到石英玻璃纤维布上，使短切碳纤维均匀分布。电损耗吸波复合材料采用阻抗渐变结构设计，能够实现阻抗匹配，有效拓宽吸收频带。短切碳纤维作为一种电损耗吸收剂，具有质量轻，损耗机理多元化，不增加吸波复合材料重量，具有较强的电磁波损耗能力。本发明设计和制造吸波复合材料在X、KU波段具有良好吸波能力。

Description

一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料
技术领域：
本发明属于与复合材料制造以及结构吸波材料领域，涉及一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料。
背景技术
吸波复合材料主要由吸收剂、树脂基体、增强纤维布组成。吸收剂主要包括电损耗类吸收剂和磁损耗类吸收剂。电损耗吸波材料的阻抗匹配问题很大程度上影响其吸波性能宽频化，采用阻抗渐变式梯度结构能有效解决这一问题。阻抗渐变结构包括连续阻抗渐变结构和间断阻抗渐变结构。人们曾经针对不同吸收剂采用了很多种阻抗渐变结构，但效果不是很明显。
发明内容
本发明的目的是提出一种宽频电损耗吸波复合材料的设计和制备方案。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：采用含透波层、低浓度电损耗层、透波层、高浓度电损耗层、透波层的五层间断阻抗渐变结构，所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维，其制造方法为用长度3.5～4.5mm的T700型短切碳纤维为吸收剂，以比例0.03～0.04％分散在环氧树脂中形成混合液，采用喷涂工艺将混合液喷涂到石英玻璃纤维布上，使短切碳纤维均匀分布，低浓度电损耗层和高浓度电损耗层短切碳纤维浓度比为3～9:50～60，透波层、低浓度电损耗层、透波层、高浓度电损耗层、透波层厚度比为1～1.4：0.1～0.3:0.8～1.2：0.2～0.4:0.8～1.2，所用的纤维布层数为18～22，采用模压成型工艺，所形成的复合材料厚度3.8～4.2mm。
吸波复合材料树脂基体为改性环氧树脂H603，增强纤维布为石英玻璃纤维布，纤维布厚度为0.22mm。
所用的吸收剂为电损耗类吸收剂T700短切碳纤维，其长度为4mm，将短切碳纤维以0.03％分散在环氧树脂中。
所述的吸波复合材料结构为五层，其中两层电损耗层间隔，两层电损耗层短切碳纤维浓度比为3～9:50～60，透波层、低浓度电损耗层、透波层、高浓度电损耗层、透波层厚度比为1.2:0.2:1:0.4:1。
采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上，所用的纤维布层数为18，采用模压成型工艺所形成的复合材料厚度3.8mm。
本发明技术方案的优点是：
1、电损耗吸波复合材料采用阻抗渐变结构设计，能够实现阻抗匹配，有效拓宽吸收频带。
2、短切碳纤维作为一种电损耗吸收剂，具有质量轻，损耗机理多元化，不增加吸波复合材料重量，具有较强的电磁波损耗能力。
3、本发明设计和制造吸波复合材料在X、KU波段具有良好吸波能力。
附图说明
图1吸波复合材料结构示意图
图2两层间断阻抗渐变结构反射率曲线
图3两层间断阻抗渐变结构反射率曲线
图4两层间断阻抗渐变结构反射率曲线
具体实施方式
以下将结合实例对本发明技术方案作进一步详述：
采用间断阻抗渐变结构1.2.3(见图1)，所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维。其制造方法为用短切碳纤维为吸收剂，两层电损耗层短切碳纤维浓度比为3～9:50～60、厚度比为1:2，树脂基体为环氧树脂，增强纤维布为石英玻璃纤维布，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上。所用的纤维布层数为18～22，所形成的复合材料厚度3.8～4.2mm。
所述的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维，长度4mm、型号T700
所述的复合材料层间结构为两层间断阻抗渐变结构，厚度比为8:1:8:2:8，两层短切碳纤维浓度比为3～9:50～60。
所述的复合材料树脂基体为环氧树脂，增强纤维布为石英纤维布。
实例1：
用4mm长度、T700型短切碳纤维为吸收剂，两层电损耗层短切碳纤维浓度比为3:50、厚度比为1:2，树脂基体为环氧树脂，增强纤维布为QW220F，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上。所用的纤维布层数为18，采用模压成型方式，所形成的复合材料厚度3.8mm。吸波复合材料结构示意图如图1，吸波性能曲线如图2。
实例2：
用4mm长度、T700型短切碳纤维为吸收剂，两层电损耗层短切碳纤维浓度比为9:50、厚度比为1:2，树脂基体为环氧树脂，增强纤维布为QW220F，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上。所用的纤维布层数为20，采用模压成型方式，所形成的复合材料厚度4.0mm。吸波复合材料结构示意图如图1，吸波性能曲线如图3。
实例3：
用4mm长度、T700型短切碳纤维为吸收剂，两层电损耗层短切碳纤维浓度比为3:60、厚度比为1:2，树脂基体为环氧树脂，增强纤维布为QW220F，采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上。所用的纤维布层数为21，采用模压成型方式，所形成的复合材料厚度4.1mm。吸波复合材料结构示意图如图1，吸波性能曲线如图4。

Claims (5)

1.一种阻抗渐变结构吸波复合材料，其特征在于：采用含透波层、低浓度电损耗层、透波层、高浓度电损耗层、透波层的五层间断阻抗渐变结构，所用的吸收剂为电损耗类吸收剂短切碳纤维，其制造方法为用长度3.5～4.5mm的短切碳纤维为吸收剂，以比例0.03～0.04％分散在环氧树脂中形成混合液，采用喷涂工艺将混合液喷涂到石英玻璃纤维布上，使短切碳纤维均匀分布，低浓度电损耗层和高浓度电损耗层短切碳纤维浓度比为3～9:50～60，透波层、低浓度电损耗层、透波层、高浓度电损耗层、透波层厚度比为1～1.4：0.1～0.3:0.8～1.2：0.2～0.4:0.8～1.2，所用的纤维布层数为18～22，采用模压成型工艺，所形成的复合材料厚度3.8～4.2mm。
2.根据权利要求1所述的一种阻抗渐变结构吸波复合材料，其特征在于：吸波复合材料树脂基体为改性环氧树脂H603，增强纤维布为石英玻璃纤维布，纤维布厚度为0.22mm。
3.根据权利要求1所述的一种阻抗渐变结构吸波复合材料，其特征在于：所用的吸收剂为电损耗类吸收剂T700短切碳纤维，其长度为4mm，将短切碳纤维以0.03％分散在环氧树脂中。
4.根据权利要求1所述的一种阻抗渐变结构吸波复合材料，其特征在于：所述的吸波复合材料结构为五层，其中两层电损耗层间隔，两层电损耗层短切碳纤维浓度比为3～9:50～60，透波层、低浓度电损耗层、透波层、高浓度电损耗层、透波层厚度比为1.2:0.2:1:0.4:1。
5.根据权利要求1所述的一种阻抗渐变结构吸波复合材料，其特征在于：采用喷涂工艺使短切碳纤维均匀分布于每层玻璃纤维布上，所用的纤维布层数为18，采用模压成型工艺所形成的复合材料厚度3.8mm。
CN201611117381.7A 2016-12-07 2016-12-07 一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料 Active CN106671514B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611117381.7A CN106671514B (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611117381.7A CN106671514B (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106671514A CN106671514A (zh) 2017-05-17
CN106671514B true CN106671514B (zh) 2018-10-02

Family

ID=58867731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611117381.7A Active CN106671514B (zh) 2016-12-07 2016-12-07 一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106671514B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107804041B (zh) * 2017-09-27 2019-07-09 北京机电工程研究所 一种隔热隐身耐高温进气道及其制备方法
CN107901306B (zh) * 2017-11-02 2020-07-03 南京航空航天大学 阻抗匹配的碳纤维复合材料高效微波固化方法
CN109835010B (zh) * 2017-11-29 2021-12-17 深圳光启岗达创新科技有限公司 一种吸波复合材料及其制备方法
CN110733185B (zh) * 2019-09-12 2022-02-08 巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司 一种吸波夹心泡沫及其制备方法
CN112351665A (zh) * 2019-12-30 2021-02-09 广州方邦电子股份有限公司 一种电磁屏蔽膜、线路板及电磁屏蔽膜的制备方法
CN112810269A (zh) * 2021-02-02 2021-05-18 山东莱威新材料有限公司 一种用纤维非织造制成的轻质高强度硬质板及制备方法
CN112920443B (zh) * 2021-02-04 2021-11-02 吉林健特化工机械科技有限公司 短切丝碳纤维pp复合材料在制造密闭回路取样器中的应用
CN115189146A (zh) * 2022-06-08 2022-10-14 长三角先进材料研究院 一种纤维增强树脂基多层吸波材料及其制备方法
CN115141020A (zh) * 2022-07-01 2022-10-04 南京工业大学 高韧性且宽频吸收电磁波的超层构仿生陶瓷的制备方法
CN115674819B (zh) * 2023-01-03 2023-07-21 湖南博翔新材料有限公司 一种宽带吸波材料及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6203924B1 (en) * 1998-02-24 2001-03-20 The Regents Of The University Of Californaia Lightweight flywheel containment
CN101434134B (zh) * 2008-12-24 2012-05-30 北京化工大学 一种宽频带多层结构吸波复合材料及其制备方法
CN102504659B (zh) * 2011-09-29 2013-10-23 湖南金戈新材料有限责任公司 一种厘米波-毫米波兼容吸波的复合材料
CN105172267B (zh) * 2015-09-15 2017-03-15 中国人民解放军国防科学技术大学 一种聚酰亚胺基夹层结构吸波材料及其制备方法
CN105196638B (zh) * 2015-09-24 2017-08-25 北京机电工程研究所 一种宽频吸波承力复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106671514A (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106671514B (zh) 一种间断阻抗渐变结构吸波复合材料
CN106626619B (zh) 一种加载圆形贴片超材料的吸波复合材料
CN104404814B (zh) 吸波纸及其制备方法和应用
CN103715502B (zh) 一种高透波性中空结构天线罩
US20180258254A1 (en) Nanomaterial-biomass fiber composite and preparation method thereof
CN103276501A (zh) 绿色天然环保面料
CN110453309A (zh) 一种石墨烯增强的抗静电抗菌复合纤维及其制备方法
CN203747037U (zh) 一种高透波性中空结构天线罩
CN102796389A (zh) 一种木塑复合材料
CN114164647B (zh) 一种具有多组分仿生层级结构的碳纤维、制备方法及复合材料
CN102206371B (zh) 一种具有电磁屏蔽性能的再生橡胶复合材料及其制备方法
CN102229267A (zh) 混杂纤维增强树脂基夹层结构的吸波材料及其制备方法
CN109722886A (zh) 一种单宁酸改性芳纶纤维及其复合材料的制备方法
CN110355855B (zh) 高效吸附甲醛的刨花板及其制备工艺
CN108189518B (zh) 石墨烯电磁屏蔽布及其制造方法
CN102218868A (zh) 碳化硅纤维增强树脂基夹层结构的吸波材料及其制备方法
CN105671681A (zh) 一种聚乙烯/聚丙烯抗紫外复合纤维
CN105711209A (zh) 发泡聚丙烯与石墨纤维复合材料增强滑雪板的制备方法
CN103407168A (zh) 特殊增强纤维形态的复合材料
CN104228237A (zh) 天然纤维增强热塑性复合材料预浸带及其制备方法和用途
CN209384024U (zh) 一种用于吸附性材料的玻璃纤维纸
CN204834695U (zh) 高韧性双晶片
CN102206365A (zh) 一种具有电磁屏蔽性能的胶粉复合材料及其制备方法
CN206663013U (zh) 一种不锈钢专用薄型树脂切割片
CN215996232U (zh) 一种多层复合玻璃纤维膜

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant