CN107979967A - 一种蜂窝夹芯结构的吸波复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蜂窝夹芯结构的吸波复合材料及其制备方法，属于吸波材料技术领域。所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料包括透波层、改性蜂窝吸波层、反射层；所述改性蜂窝吸波层设置在透波层与反射层之间。本发明所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料既可以保持透波层的力学性能不变，同时又具有吸收宽频雷达波的性能，还不额外增加重量，满足了军用车辆防护板对隐身、重量轻、力学性能好、耐环境性能好、安全性高等所有要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种蜂窝夹芯结构的吸波复合材料及其制备方法，属于吸波材料技术领域。
背景技术
吸波材料是实现武器装备隐身化的重要技术途径之一，也是实现吸波的物质基础。在不改变目标外形的前提下，使用吸波材料的武器装备，可大大减小信号特征，降低可探测性，从而提高武器装备的生存能力，增加攻击性，获得最直接的军事效益。
结构吸波材料在吸波材料中占有重要的地位，与其他吸波材料相比，结构吸波材料具有不增加额外重量、可设计、易维护等特点，能够实现兼顾吸波和承载的双重功能。军用车辆防护板要求具有良好的隐身性能，还要求重量轻，并且具有良好的力学性能、耐环境性能、安全性能等。
发明内容
本发明采用了透波层/吸波层/反射层的多层结构设计，解决了上述问题。
本发明提供了一种蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料包括透波层、改性蜂窝吸波层、反射层；
所述改性蜂窝吸波层设置在透波层与反射层之间。
本发明所述透波层优选为玻璃钢。
本发明所述改性蜂窝吸波层优选为吸波剂包裹的蜂窝纸。
本发明通过在蜂窝纸表面包裹吸波剂对蜂窝纸进行电磁改性，提高了材料的吸波性能。
本发明所述反射层优选为碳纤维布。
本发明所述碳纤维布即可作为电磁波的反射层，又可作为结构层提高蜂窝材料的力学性能。
本发明所述透波层的厚度优选为0.2-1mm。
本发明所述改性蜂窝吸波层的厚度优选为1-50mm。
本发明所述反射层的厚度优选为0.5-2mm。
本发明所述吸波剂优选为，按重量份，由下述组分组成：
本发明另一目的为提供一种上述蜂窝夹芯结构吸波复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
改性蜂窝吸波层的制备：
按重量份，取77-85份的水、0.1-0.3份的分散剂、2.5-3.5份的乙炔炭黑、7-11份的氢氧化铝、2.4-4.3份的聚磷酸铵、3-4份的弹性硅丙乳液；
将分散剂、乙炔炭黑、氢氧化铝、聚磷酸铵加入到水中，混匀，再加入弹性硅丙乳液，混匀，得到水性料液；
将蜂窝纸浸渍在水性料液中，浸渍后取出干燥，得到改性蜂窝吸波层；
蜂窝夹芯结构吸波复合材料的制备：
改性蜂窝吸波层通过不饱和聚酯树脂固化连接在透波层与反射层之间。
本发明所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料包括透波层、改性蜂窝吸波层、反射层；所述改性蜂窝吸波层设置在透波层与反射层之间。本发明所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料既可以保持透波层的力学性能不变，同时又具有吸收宽频雷达波的性能，还不额外增加重量，满足了军用车辆防护板对隐身、重量轻、力学性能好、耐环境性能好、安全性高等所有要求。
附图说明
本发明附图4幅，
图1为实施例1所述蜂窝夹芯结构吸波复合材料的结构示意图；
图2为实施例1所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料在频率为1-18GHz的反射率；
图3为实施例1所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料在频率为18-26.5GHz的反射率；
图4为实施例1所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料在频率为26.5-40GHz的反射率；
其中，1、玻璃纤维布透波层，2、改性蜂窝吸波层，3、碳纤维布反射层。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料包括厚度为0.4mm的玻璃纤维布透波层1、厚度为9.5mm的改性蜂窝吸波层2、厚度为1mm的碳纤维布反射层3；
所述改性蜂窝吸波层2设置在玻璃纤维布透波层1与碳纤维布反射层3之间；
所述改性蜂窝吸波层2为吸波剂包裹的芳纶纸蜂窝；
所述吸波剂，按重量份，由下述组分组成：
本实施例所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料采用多层结构设计，可改善材料与自由空间及材料与金属的阻抗匹配性能，使材料能够有效地损耗电磁波，同时，由于该结构设计不改变复合材料多层的力学设计结构，不会降低材料的力学性能，达到结构、吸波一体化的效果；
本实施例将吸波剂包裹在芳纶纸蜂窝的表面，形成吸波层，可有效增大芳纶纸蜂窝的吸波面积，通过调整吸波剂的配方，增强吸波剂的阻抗匹配及电磁损耗性能，使材料能够获得更好的隐身效果。
本实施例的蜂窝夹芯结构具有高的比刚度和比强度，完全能够满足军用车辆防护板的结构特性要求；芳纶纸蜂窝的电磁改性，使得改性蜂窝吸波层2具有良好的宽频吸波性能；因此，本实施例所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料具有隐身、重量轻、力学性能好等特点。
实施例2
实施例1所述蜂窝夹芯结构吸波复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
改性蜂窝吸波层2的制备：
按实施例1所述的重量份，将分散剂、乙炔炭黑、氢氧化铝、聚磷酸铵加入到水中，混匀，再加入弹性硅丙乳液，混匀，得到水性料液；
将芳纶纸蜂窝浸渍在水性料液中，浸渍后取出干燥，得到改性蜂窝吸波层2；
蜂窝夹芯结构吸波复合材料的制备：
改性蜂窝吸波层2通过氰酸酯树脂固化连接在玻璃纤维布透波层1与碳纤维布反射层3之间。
Claims (9)
1.一种蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，其特征在于：所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料包括透波层、改性蜂窝吸波层、反射层；
所述改性蜂窝吸波层设置在透波层与反射层之间。
2.根据权利要求1所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，其特征在于：所述透波层为玻璃钢。
3.根据权利要求2所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，其特征在于：所述改性蜂窝吸波层为吸波剂包裹的蜂窝纸。
4.根据权利要求3所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，其特征在于：所述反射层为碳纤维布。
5.根据权利要求4所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，其特征在于：所述透波层的厚度为0.2-1mm。
6.根据权利要求5所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，其特征在于：所述改性蜂窝吸波层的厚度为1-50mm。
7.根据权利要求6所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，其特征在于：所述反射层的厚度为0.5-2mm。
8.根据权利要求7所述蜂窝夹芯结构的吸波复合材料，其特征在于：所述吸波剂，按重量份，由下述组分组成：
9.权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述蜂窝夹芯结构吸波复合材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
改性蜂窝吸波层的制备：
按重量份，取77-85份的水、0.1-0.3份的分散剂、2.5-3.5份的乙炔炭黑、7-11份的氢氧化铝、2.4-4.3份的聚磷酸铵、3-4份的弹性硅丙乳液；
将分散剂、乙炔炭黑、氢氧化铝、聚磷酸铵加入到水中，混匀，再加入弹性硅丙乳液，混匀，得到水性料液；
将蜂窝纸浸渍在水性料液中，浸渍后取出干燥，得到改性蜂窝吸波层；
蜂窝夹芯结构吸波复合材料的制备：
改性蜂窝吸波层通过不饱和聚酯树脂固化连接在透波层与反射层之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180501 |