CN110201299A - 一种吸波结构功能件及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸波结构功能件，包括金属壳体和设于金属壳体内且粘接在一起的吸波蜂窝材料和吸波泡棉材料，所述吸波泡棉材料的表面包裹有玻璃纤维板。本发明还提供了一种吸波结构功能件的制备工艺，首先，制备吸波蜂窝材料，然后，将包裹有玻璃纤维板的吸波泡棉材料与制备好的吸波蜂窝材料进行粘接，并包覆金属壳体，最后对成品吸波蜂窝材料进行检验。本发明的吸波结构功能件具有厚度薄、质量轻、使用方便、频带宽、吸收强等优点，而且本发明的制备工艺，具有成本低、制备工艺简单、方便工业化生产等优点。

Description

一种吸波结构功能件及其制备工艺
技术领域
本发明涉及吸波材料技术领域，特别是涉及一种吸波结构功能件及其制备工艺。
背景技术
随着现代科学技术的不断进步，许多电子产品进入了我们的生活，在给我们的生活带来便利的同时，也产生了大量的电磁辐射，给我们的生活和健康造成很大的威胁，并逐渐发展成为一大环境污染问题。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并减少电磁波辐射的材料—吸波材料，已成为当今材料科学领域的一大研究课题。传统的吸波结构功能件密度较大，质量大，不方便使用，而且吸收频带窄。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种吸波结构功能件及其制备工艺，具有成本低、制备工艺简单、方便工业化生产等优点，而且本发明的吸波结构功能件具有厚度薄、质量轻、使用方便、频带宽、吸收强等优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种吸波结构功能件，包括粘接在一起的吸波蜂窝材料和吸波泡棉材料，所述吸波泡棉材料的表面包裹有玻璃纤维板，所述吸波蜂窝材料上覆盖设有金属层。
优选的，所述吸波蜂窝材料为浸渍有吸收剂的阻燃芳纶蜂窝纸。
优选的，所述吸收剂包括以下重量份数的原料：炭黑20份-40份、阻燃剂10份-20份、石墨烯25份-40份、聚氨酯水性胶粘剂30份-50份、防锈剂1份-2份、防霉剂1份-2份、光稳定剂1份-2份、增稠剂1份-2份、固化剂1份-2份、抗氧化剂1份-2份、分散剂1份-2份、水150份-200份。
优选的，所述吸收剂包括以下重量份数的原料：炭黑30份、阻燃剂15份、石墨烯30份、聚氨酯水性胶粘剂40份、防锈剂2份、防霉剂2份、光稳定剂2份、增稠剂2份、固化剂2份、抗氧化剂2份、分散剂1.5份、水180份。
本发明还提供了一种吸波结构功能件的制备工艺，其技术方案是：
一种吸波结构功能件的制备工艺，包括以下步骤：
S1、制备吸波蜂窝材料；
S2、将包裹有玻璃纤维板的吸波泡棉材料通过水性氯丁胶粘剂与制备好的吸波蜂窝材料进行粘接；
S3、包覆金属壳体；
S4、成品检验。
优选的，步骤S1中所述的制备吸波蜂窝材料的具体步骤为：
S11、配置吸收剂；
S12、将切割好的阻燃芳纶蜂窝纸浸渍在上述吸收剂中；
S13、控制烘干温度为60℃-80℃，烘干1.5h-2.0h；
根据客户对产品要求的不同，可对吸波蜂窝材料进行一次重复的浸料和烘干工序。
S14、裁切修边；
S15、成品检验。
优选的，步骤S11中所述的配置吸收剂的具体步骤为：
S111、取炭黑和阻燃剂，加水搅拌，边搅拌边加入石墨烯，混合均匀；
S112、研磨上述混合物至细度为15μm-20μm；
S113、加入防锈剂、防霉剂、光稳定剂、增稠剂、固化剂、抗氧化剂、分散剂和聚氨酯水性胶粘剂，混合均匀，得吸收剂。
优选的，步骤S12中所述浸渍的时间小于5s。
将切割好的蜂窝坯子浸入吸收剂中，使之浸透，浸料时间不超过5秒钟，该过程还可以使用喷枪，以使吸收剂能均匀分散在蜂窝材料表面。
优选的，步骤S15中所述的成品检验具体包括：反射率检测、厚度检测、耐高温性能检测和耐盐性能检测。
本发明的有益效果是：本发明的吸波结构功能件具有厚度薄、质量轻、使用方便、频带宽、吸收强等优点，而且本发明的制备工艺，具有成本低、制备工艺简单、方便工业化生产等优点。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例4中制备吸波蜂窝材料的工艺流程图；
图3为本发明实施例4中制备吸波结构功能件的工艺流程图。
附图标记：
1、吸波泡棉材料；2、吸波蜂窝材料；3、低RCS内埋天线；4、金属层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
如图1所示，一种吸波结构功能件，包括粘接在一起的吸波蜂窝材料2和吸波泡棉材料1，吸波泡棉材料1的表面包裹有玻璃纤维板(玻璃钢)，吸波蜂窝材料2的顶面和底面分别覆盖设有金属层4，在金属层4外涂覆有吸波涂料，吸波蜂窝材料2为浸渍有吸收剂的阻燃芳纶蜂窝纸，吸波蜂窝材料2内设有低RCS(雷达散射截面)内埋天线3。
在本发明的吸波结构功能件中，吸波泡棉材料1为透波区，吸波蜂窝材料2为阻抗渐变吸波区。
其中，吸收剂包括以下重量份数的原料：炭黑20份、阻燃剂10份、石墨烯25份、聚氨酯水性胶粘剂30份、防锈剂1份、防霉剂1份、光稳定剂1份、增稠剂1份、固化剂1份、抗氧化剂1份、分散剂1份、水150份。
本实施例中的吸波结构功能件在2GHz-16GHz的宽频带范围内的反射率为-25dB～-13dB，反射率低，吸波性能优良。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，吸收剂包括以下重量份数的原料：炭黑30份、阻燃剂15份、石墨烯30份、聚氨酯水性胶粘剂40份、防锈剂2份、防霉剂2份、光稳定剂2份、增稠剂2份、固化剂2份、抗氧化剂2份、分散剂1.5份、水180份。
本实施例中的吸波结构功能件在1GHz-18GHz的宽频带范围内的反射率为-30dB～-15dB，反射率低，吸波性能优良。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上，吸收剂包括以下重量份数的原料：炭黑40份、阻燃剂20份、石墨烯40份、聚氨酯水性胶粘剂50份、防锈剂1.5份、防霉剂1.5份、光稳定剂1.5份、增稠剂1.5份、固化剂1.5份、抗氧化剂1.5份、分散剂2份、水200份。
本实施例中的吸波结构功能件在2GHz-13GHz的宽频带范围内的反射率为-22dB～-12dB，反射率低，吸波性能优良。
实施例4
如图2和图3所示，一种吸波结构功能件的制备工艺，包括以下步骤：
S1、制备吸波蜂窝材料。
S11、配置吸收剂。
S111、取炭黑和阻燃剂，加水搅拌，边搅拌边加入石墨烯，混合均匀。
S112、研磨上述混合物至细度为15μm-20μm。
S113、加入防锈剂、防霉剂、光稳定剂、增稠剂、固化剂、抗氧化剂、分散剂和聚氨酯水性胶粘剂，混合均匀，得吸收剂。
S12、将原料阻燃芳纶蜂窝纸(规格为1.2m×2.4m×0.05/0.1/0.2m)经数控五轴机床或直切机切割成长宽为0.5m×0.5m的蜂窝坯子，将切割好的蜂窝坯子浸入吸收剂中，使之浸透，浸料时间不超过5秒钟，该过程还可以使用喷枪，以使吸收剂能均匀分散在蜂窝材料表面。
S13、将浸料完成的蜂窝放入烘箱中进行烘干，直至水分全部挥发，每次烘干蜂窝材料的数量约2-5张，烘干温度为60℃-80℃，烘干时间为1.5h-2.0h。
根据客户对产品要求的不同，可对吸波蜂窝材料进行一次重复的浸料和烘干工序。
S14、裁切修边：使用数控五轴机床或直切机对吸波蜂窝材料进行裁切，至客户要求尺寸。
S15、成品吸波蜂窝材料检验：使用反射率测试系统、游标卡尺等工具对产品进行反射率、厚度等物理性能检测，同时对产品进行耐高温和耐盐等化学性能的检测。检验合格的产品直接入库，不合格的产品做报废处理。
S2、首先使用数控五轴机床或直切机对吸波泡棉材料、玻璃纤维板和吸波蜂窝材料进行裁切，然后将玻璃纤维板包裹在吸波泡棉材料表面，之后将包裹有玻璃纤维板的吸波泡棉材料通过水性氯丁胶粘剂与制备好的吸波蜂窝材料进行粘接。
S3、采用水性氯丁胶粘剂将粘接好的吸波泡棉材料和吸波蜂窝材料与金属壳体(铝或钛合金)进行组装。
S4、成品吸波结构功能件检验。
S5、通过真空包装机包装，入库储存。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种吸波结构功能件，其特征在于，包括粘接在一起的吸波蜂窝材料和吸波泡棉材料，所述吸波泡棉材料的表面包裹有玻璃纤维板，所述吸波蜂窝材料上覆盖设有金属层。
2.根据权利要求1所述的吸波结构功能件，其特征在于，所述吸波蜂窝材料为浸渍有吸收剂的阻燃芳纶蜂窝纸。
3.根据权利要求2所述的吸波结构功能件，其特征在于，所述吸收剂包括以下重量份数的原料：炭黑20份-40份、阻燃剂10份-20份、石墨烯25份-40份、聚氨酯水性胶粘剂30份-50份、防锈剂1份-2份、防霉剂1份-2份、光稳定剂1份-2份、增稠剂1份-2份、固化剂1份-2份、抗氧化剂1份-2份、分散剂1份-2份、水150份-200份。
4.根据权利要求3所述的吸波结构功能件，其特征在于，所述吸收剂包括以下重量份数的原料：炭黑30份、阻燃剂15份、石墨烯30份、聚氨酯水性胶粘剂40份、防锈剂2份、防霉剂2份、光稳定剂2份、增稠剂2份、固化剂2份、抗氧化剂2份、分散剂1.5份、水180份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述吸波结构功能件的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备吸波蜂窝材料；
S2、将包裹有玻璃纤维板的吸波泡棉材料与制备好的吸波蜂窝材料进行粘接；
S3、包覆金属壳体；
S4、成品吸波蜂窝材料检验。
6.根据权利要求5所述吸波结构功能件的制备工艺，其特征在于，步骤S1中所述的制备吸波蜂窝材料的具体步骤为：
S11、配置吸收剂；
S12、将切割好的阻燃芳纶蜂窝纸浸渍在上述吸收剂中；
S13、控制烘干温度为60℃-80℃，烘干1.5h-2.0h；
S14、裁切修边；
S15、成品吸波结构功能件检验。
7.根据权利要求6所述吸波结构功能件的制备工艺，其特征在于，步骤S11中所述的配置吸收剂的具体步骤为：
S111、取炭黑和阻燃剂，加水搅拌，边搅拌边加入石墨烯，混合均匀；
S112、研磨上述混合物至细度为15μm-20μm；
S113、加入防锈剂、防霉剂、光稳定剂、增稠剂、固化剂、抗氧化剂、分散剂和聚氨酯水性胶粘剂，混合均匀，得吸收剂。
8.根据权利要求6所述吸波结构功能件的制备工艺，其特征在于，步骤S12中所述浸渍的时间小于5s。
9.根据权利要求6所述吸波泡棉材料的制备工艺，其特征在于，步骤S15中所述的成品检验具体包括：反射率检测、厚度检测、耐高温性能检测和耐盐性能检测。
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