CN107586436A - 一种吸波预浸料及其制备方法 - Google Patents

一种吸波预浸料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107586436A
CN107586436A CN201610539281.7A CN201610539281A CN107586436A CN 107586436 A CN107586436 A CN 107586436A CN 201610539281 A CN201610539281 A CN 201610539281A CN 107586436 A CN107586436 A CN 107586436A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
fiber cloth
prepreg
graphene
glued membrane
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.)
Pending
Application number
CN201610539281.7A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
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.)
Luoyang Institute Of Jianduan Technology
Luoyang Advanced Equipment Technology Co Ltd
Original Assignee
Luoyang Institute Of Jianduan Technology
Luoyang Advanced Equipment Technology Co Ltd
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 Luoyang Institute Of Jianduan Technology, Luoyang Advanced Equipment Technology Co Ltd filed Critical Luoyang Institute Of Jianduan Technology
Priority to CN201610539281.7A priority Critical patent/CN107586436A/zh
Publication of CN107586436A publication Critical patent/CN107586436A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种吸波预浸料及其制备方法，制备方法包括：将树脂热熔，在热熔的树脂中加入石墨烯以形成混合物；将混合物制成胶膜；以及将纤维布和胶膜热压浸润，制得吸波预浸料。本发明将三维石墨烯加入树脂，制备成胶膜，再将胶膜与纤维布预压成预浸料，由于吸波预浸料中含有石墨烯/三维石墨烯材料，石墨烯/三维石墨烯具有重量轻、厚度薄、柔性好、可压缩以及吸波性能优异等特点，通过添加不同体积分数的三维石墨烯，可实现不同频段高吸收的预浸料，然后根据需要进行铺层，可以得到具有隐身作用的吸波复合材料。相比传统吸波材料，可作为未来隐身武器装备的潜在应用材料。

Description

一种吸波预浸料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体而言，涉及一种吸波预浸料及其制备方法。
背景技术
预浸料是用树脂在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物，即，一种复合材料。他的一些性质细节带入复合材料中，是复合材料的基础。复合材料的性能很大程度上取决于预浸料的性能。
制造预浸料的方法一般为粉末预浸料法，是指树脂粉末附着于纤维上，经过部分熔化，形成树脂不连续，纤维未被树脂充分浸透的一种复合物。其他制造预浸料的方法还有溶液浸渍法，是指将树脂溶解于溶剂中，使其成为一定浓度的溶液，然后将纤维束或织物以预定的速度通过树脂基体溶液，使其浸上定量的树脂基体，其后再通过加热的方法去除溶剂，最终形成预浸料。
预浸料具有良好的力学性能和化学稳定性并且具有良好的工业化生产的前景，因此，其广泛的应用于电子器件等需要高可靠性的领域中。然而，由于传统吸波材料存在频带宽、密度高、厚度大、负载量大等问题,开展对石墨烯/三维石墨烯等新型吸波材料的研制和开发变得愈发重要。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种吸波预浸料及其制备方法，以提供一种可用于制备具有良好性能的吸波复合材料的预浸料。
根据本发明的一个方面，提供了一种吸波预浸料，包括：树脂、石墨烯以及纤维布，其中，石墨烯的体积分数为树脂的3％～40％。
在上述吸波预浸料中，树脂包括环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种组合。
在上述吸波预浸料中，石墨烯为三维石墨烯。
在上述吸波预浸料中，纤维布包括石英纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布中的一种或多种组合。
在上述吸波预浸料中，纤维布的厚度为0.1mm～0.3mm。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于制备吸波预浸料的方法，包括：将树脂热熔，在热熔的树脂中加入石墨烯以形成混合物；将混合物制成胶膜；以及将纤维布和胶膜热压浸润，制得吸波预浸料。
在上述方法中，在80℃-150℃的温度下，热熔树脂。
在上述方法中，在热熔的树脂中加入石墨烯以形成混合物的步骤中，加入的石墨烯的体积为树脂体积的3％～40％。
在上述方法中，在胶膜机中，在70℃～150℃的温度下，实施将混合物制成胶膜的步骤。
在上述方法中，在将纤维布和胶膜热压浸润的步骤中，浸润温度为80～150℃，热压压力为8～10kg/cm2。
在上述方法中，在含浸机上实施将纤维布和胶膜热压浸润的步骤。
在上述方法中，树脂是环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种组合。
在上述方法中，石墨烯是三维石墨烯。
在上述方法中，纤维布可以为石英纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布中的一种或多种组合。
在上述方法中，纤维布的厚度为0.1mm～0.3mm。
一种根据权利要求上述预浸料成型的吸波复合材料。吸波复合材料通过真空袋固化成型或热压罐固化成型。吸波复合材料是由10～50层的预浸料逐层进行铺叠，固化成型制得的。
本发明将三维石墨烯加入树脂，制备成胶膜，再将胶膜与纤维布预压成预浸料，由于吸波预浸料中含有石墨烯/三维石墨烯材料，石墨烯/三维石墨烯具有重量轻、厚度薄、柔性好以及可压缩以及吸波性能优异等特点，通过添加不同体积分数的三维石墨烯，可实现不同频段高吸收的预浸料，然后根据需要进行铺层，可以得到具有隐身作用的吸波复合材料。相比传统吸波材料，可作为未来隐身武器装备的潜在应用材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的用于制备吸波预浸料的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
制备吸波预浸料的方法
如图1的步骤S101所示，将树脂热熔，在热熔的树脂中加入三维石墨烯以形成混合物。树脂包括环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种组合。石墨烯是三维石墨烯，三维石墨烯材料具有重量轻、厚度薄、柔性好以及可压缩以及吸波性能优异等特点，通过添加不同体积分数的三维石墨烯，可实现不同频段高吸收，可作为未来隐身武器装备的潜在应用材料。在该步骤中，在80℃-150℃的温度下，热熔树脂。加入的三维石墨烯的体积为树脂体积的3％～40％，通过搅拌混合均匀。其中，预浸料进一步包括1％(重量)的加工助剂，例如本领域常用的固化剂等，固化剂重量为树脂总质量的0.05％至3.50％。。
如图1的步骤S103所示，随后，将混合物制成胶膜。在该步骤中，是在胶膜机中，将胶辊温度设定为70℃～150℃来制备胶膜的。
如图1的步骤S105所示，随后将纤维布和胶膜热压浸润，制得吸波预浸料。优选地，在含浸机上，将浸润温度设定为80～150℃，热压压力为8～10kg/cm2，来实施将纤维布和胶膜热压浸润的步骤。其中，纤维布可以为石英纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布中的一种或多种组合，纤维布的厚度为0.1mm～0.3mm。
吸波预浸料的成型
将以上方法制备的至少一层预浸料，优选地为10～50层，更优选地为30层，逐层进行铺叠，通过真空袋固化成型制得吸波复合材料。其中，真空袋固化的固化压力0.08-0.1Mpa，固化温度150℃，固化时间为2小时，降温到室温后，将板子切割成所需的规格，例如，300mm*300mm的规格，暗室测试反射率后，4-5Ghz,-20dB。在固化成型的步骤中，不限于下列具体实施例中的真空袋固化成型，也可选用热压罐固化成型，例如，热压罐固化的压力为0.2MPa到1.5MPa，固化时间为1～4小时。
实施例1
将环氧树脂在100℃热熔，加入三维石墨烯制得混合物，其中，加入的三维石墨烯体积为分数为环氧树脂体积的3％；在胶膜机中，将胶辊度设定为100℃，将混合物制备成胶膜；在含浸机上，将石英纤维布、胶膜连续热压浸润制成吸波预浸料，石英纤维布的厚度为0.1毫米，其中，预浸机浸润温度为110℃，压力为10kg/cm2。
将30层制得的预浸料逐层进行铺设，通过在压力0.1Mpa，固化温度150℃的条件下真空袋固化成型，持续2小时，制得吸波复合材料。将温度降为室温后，将吸波复合材料切割成300mm*300mm的规格，采用弓形框法在吸波暗室里进行反射率测量，结果为17-18GHz下反射率为-5dB。
实施例2
将环氧树脂在100℃热熔，加入三维石墨烯制得混合物，其中，加入的三维石墨烯体积为分数为环氧树脂体积的10％；在胶膜机中，将胶辊度设定为100℃，将混合物制备成胶膜；在含浸机上，将石英纤维布、胶膜连续热压浸润制成吸波预浸料，石英纤维布的厚度为0.1毫米，其中，预浸机浸润温度为110℃，压力为11kg/cm2。
将30层制得的预浸料逐层进行铺设，通过在压力0.08Mpa，固化温度
150℃的条件下真空袋固化成型，持续2小时，制得吸波复合材料。将温度降为室温后，将吸波复合材料切割成300mm*300mm的规格，采用弓形框法在吸波暗室里进行反射率测量，结果为10-12GHz下反射率为-8dB。
实施例3
将环氧树脂在100℃热熔，加入三维石墨烯制得混合物，其中，加入的三维石墨烯体积为分数为环氧树脂体积的40％；在胶膜机中，将胶辊度设定为100℃，将混合物制备成胶膜；在含浸机上，将石英纤维布、胶膜连续热压浸润制成吸波预浸料，石英纤维布的厚度为0.1毫米，其中，预浸机浸润温度为110℃，压力为10kg/cm2。
将30层制得的预浸料逐层进行铺设，通过在压力0.08Mpa，固化温度150℃的条件下真空袋固化成型，持续2小时，制得吸波复合材料。将温度降为室温后，将吸波复合材料切割成，300mm*300mm的规格，采用弓形框法在吸波暗室里进行反射率测量，结果为4-5GHz下反射率为-15dB。
实施例4
将氰酸酯树脂在80℃热熔，加入石墨烯制得混合物，其中，加入的石墨烯体积为分数为环氧树脂体积的5％；在胶膜机中，将胶辊度设定为70℃，将混合物制备成胶膜；在含浸机上，将芳纶纤维布、胶膜连续热压浸润制成吸波预浸料，芳纶纤维布的厚度为0.3毫米，其中，预浸机浸润温度为80℃，压力为8kg/cm2。
实施例5
将双马来酰亚胺树脂在150℃热熔，加入三维石墨烯制得混合物，其中，加入的三维石墨烯体积为分数为环氧树脂体积的20％；在胶膜机中，将胶辊度设定为150℃，将混合物制备成胶膜；在含浸机上，将玻璃纤维布、胶膜连续热压浸润制成吸波预浸料，玻璃纤维布的厚度为0.2毫米，其中，预浸机浸润温度为150℃，压力为10kg/cm2。
吸波性能的测试
采用弓形框法在吸波暗室里对实施例1中所得的吸波复合材料试样的吸波性能进行测量，测量的波段为1～18GHz，其中，吸波复合材料试样的尺寸为300mm*300mm。如实施例1～3中的预浸料制成的吸波复合材料均有良好的吸波性能，且吸波频率较宽。
本发明将三维石墨烯加入树脂，制备成胶膜，再将胶膜与纤维布预压成预浸料，由于吸波预浸料中含有石墨烯/三维石墨烯材料，石墨烯/三维石墨烯具有重量轻、厚度薄、柔性好以及可压缩以及吸波性能优异等特点，通过添加不同体积分数的三维石墨烯，可实现不同频段高吸收的预浸料，然后根据需要进行铺层，可以得到具有隐身作用的吸波复合材料。相比传统吸波材料，可作为未来隐身武器装备的潜在应用材料。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种吸波预浸料，其特征在于，包括：树脂、石墨烯以及纤维布，其中，所述石墨烯的体积分数为所述树脂的3％～40％。
2.根据权利要求1所述的吸波预浸料，其特征在于，所述树脂包括环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的吸波预浸料，其特征在于，所述石墨烯为三维石墨烯。
4.根据权利要求1所述的吸波预浸料，其特征在于，所述纤维布包括石英纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的吸波预浸料，其特征在于，所述纤维布的厚度为0.1mm～0.3mm。
6.一种用于制备吸波预浸料的方法，其特征在于，包括：
将树脂热熔，在热熔的所述树脂中加入石墨烯以形成混合物；
将所述混合物制成胶膜；以及
将纤维布和所述胶膜热压浸润，制得所述吸波预浸料。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在80℃-150℃的温度下，热熔所述树脂。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在热熔的所述树脂中加入所述石墨烯以形成所述混合物的步骤中，加入的所述石墨烯的体积为所述树脂体积的3％～40％。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在胶膜机中，在70℃～150℃的温度下，实施将所述混合物制成所述胶膜的步骤。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在将所述纤维布和所述胶膜热压浸润的步骤中，浸润温度为80～150℃，热压压力为8～10kg/cm2。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在含浸机上实施将所述纤维布和所述胶膜热压浸润的步骤。
12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述树脂包括环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺树脂、聚氨酯树脂中的一种或多种组合。
13.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述石墨烯是三维石墨烯。
14.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述纤维布包括石英纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布中的一种或多种组合。
15.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述纤维布的厚度为0.1mm～0.3mm。
16.一种由权利要求1至5中任一项所述的吸波预浸料成型的吸波复合材料。
17.根据权利要求16所述的吸波复合材料，其特征在于，所述吸波复合材料通过真空袋固化成型或热压罐固化成型。
18.根据权利要求17所述的吸波复合材料，其特征在于，所述吸波复合材料由10～50层的所述吸波预浸料逐层进行铺叠并固化成型制得。
CN201610539281.7A 2016-07-08 2016-07-08 一种吸波预浸料及其制备方法 Pending CN107586436A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610539281.7A CN107586436A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种吸波预浸料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610539281.7A CN107586436A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种吸波预浸料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107586436A true CN107586436A (zh) 2018-01-16

Family

ID=61045176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610539281.7A Pending CN107586436A (zh) 2016-07-08 2016-07-08 一种吸波预浸料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107586436A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109526192A (zh) * 2018-11-07 2019-03-26 中国航发北京航空材料研究院 吸波复合材料
CN109796624A (zh) * 2019-01-24 2019-05-24 大连东信微波技术有限公司 吸波蜂窝及其制作方法
CN110079087A (zh) * 2019-05-07 2019-08-02 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种改性纳米石墨/氰酸酯复合材料、制备方法及应用
CN110126299A (zh) * 2019-05-29 2019-08-16 青岛理工大学 一种嵌入式共固化大阻尼电磁吸波复合材料及其制备方法和应用
CN110157266A (zh) * 2019-05-21 2019-08-23 常州威斯双联科技有限公司 一种高导热石墨烯吸波复合材料及制备方法
CN112029421A (zh) * 2020-09-11 2020-12-04 航天特种材料及工艺技术研究所 一种吸波胶膜材料及其制备方法
CN112265292A (zh) * 2020-08-21 2021-01-26 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种石墨烯吸波复合材料蒙皮成型方法
CN113372638A (zh) * 2021-06-08 2021-09-10 航天科工武汉磁电有限责任公司 一种热塑性吸波材料及其制备方法
CN113400736A (zh) * 2021-06-30 2021-09-17 航天特种材料及工艺技术研究所 一种多层吸波复合材料及其制备方法
CN113755013A (zh) * 2021-10-21 2021-12-07 航天特种材料及工艺技术研究所 一种吸波氰酸酯树脂、吸波氰酸酯树脂复材及其制备方法
CN115431605A (zh) * 2022-07-25 2022-12-06 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种x波段隐身/防雷击蒙皮及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040067364A1 (en) * 2002-10-08 2004-04-08 National Aerospace Laboratory Of Japan Carbon nanofiber-dispersed resin fiber-reinforced composite material
CN103213980A (zh) * 2013-05-13 2013-07-24 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 三维石墨烯或其复合体系的制备方法
CN103665769A (zh) * 2013-11-26 2014-03-26 上海复合材料科技有限公司 纳米-微米多尺度纤维预浸料的制备方法
CN105269911A (zh) * 2014-05-27 2016-01-27 深圳光启创新技术有限公司 一种吸波材料及其形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040067364A1 (en) * 2002-10-08 2004-04-08 National Aerospace Laboratory Of Japan Carbon nanofiber-dispersed resin fiber-reinforced composite material
CN103213980A (zh) * 2013-05-13 2013-07-24 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 三维石墨烯或其复合体系的制备方法
CN103665769A (zh) * 2013-11-26 2014-03-26 上海复合材料科技有限公司 纳米-微米多尺度纤维预浸料的制备方法
CN105269911A (zh) * 2014-05-27 2016-01-27 深圳光启创新技术有限公司 一种吸波材料及其形成方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FANG REN，ET AL.: "Microwave absorbing properties of graphene nanosheets/epoxy-cyanate ester resins composites", 《J POLYM RES》 *
刘全香等: "《信息记录材料（第二版）》", 30 November 2014 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109526192A (zh) * 2018-11-07 2019-03-26 中国航发北京航空材料研究院 吸波复合材料
CN109796624A (zh) * 2019-01-24 2019-05-24 大连东信微波技术有限公司 吸波蜂窝及其制作方法
CN110079087A (zh) * 2019-05-07 2019-08-02 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种改性纳米石墨/氰酸酯复合材料、制备方法及应用
CN110157266A (zh) * 2019-05-21 2019-08-23 常州威斯双联科技有限公司 一种高导热石墨烯吸波复合材料及制备方法
CN110126299A (zh) * 2019-05-29 2019-08-16 青岛理工大学 一种嵌入式共固化大阻尼电磁吸波复合材料及其制备方法和应用
CN112265292A (zh) * 2020-08-21 2021-01-26 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种石墨烯吸波复合材料蒙皮成型方法
CN112029421A (zh) * 2020-09-11 2020-12-04 航天特种材料及工艺技术研究所 一种吸波胶膜材料及其制备方法
CN113372638A (zh) * 2021-06-08 2021-09-10 航天科工武汉磁电有限责任公司 一种热塑性吸波材料及其制备方法
CN113400736A (zh) * 2021-06-30 2021-09-17 航天特种材料及工艺技术研究所 一种多层吸波复合材料及其制备方法
CN113755013A (zh) * 2021-10-21 2021-12-07 航天特种材料及工艺技术研究所 一种吸波氰酸酯树脂、吸波氰酸酯树脂复材及其制备方法
CN113755013B (zh) * 2021-10-21 2023-08-04 航天特种材料及工艺技术研究所 一种吸波氰酸酯树脂、吸波氰酸酯树脂复材及其制备方法
CN115431605A (zh) * 2022-07-25 2022-12-06 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种x波段隐身/防雷击蒙皮及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107586436A (zh) 一种吸波预浸料及其制备方法
CA2511566C (en) Manufacture of void-free laminates and use thereof
CN105473239B (zh) 复合材料的粘结
RU2730361C2 (ru) Препрег, слоистое тело, армированный волокном композитный материал и способ изготовления армированного волокном композитного материала
EP2794272B1 (en) Prepreg, fiber reinforced composite material, and manufacturing method for fiber reinforced composite material
WO2011064707A3 (en) Fiber reinforced polymeric composites with tailorable electrical resistivities and process for preparing the same
TW201623215A (zh) 改質胺固化劑、其製備方法及其於可固化組合物中的用途
CN107553996A (zh) 一种多层碳纤维增强的导热复合材料及其制备方法
CN107353594A (zh) 一种可固化树脂共混组合物及其应用
CN107108854B (zh) 用于复合材料的环氧基树脂组合物
CN107686657A (zh) 一种预浸料及其制备方法
CN110028787A (zh) 低介电常数、低损耗的氰酸酯树脂、透波复合材料及制备方法
CN109642031B (zh) 颗粒固化组分
JP2020196896A5 (ja) プリプレグおよび繊維強化複合材料、並びにそれらの製造方法
Kinard et al. Material systems for rapid manufacture of composite structures
JP2021080475A5 (ja) プリプレグおよび繊維強化複合材料の製造方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180116

RJ01 Rejection of invention patent application after publication