CN110734670A - 一种铁氧体/高聚物复合吸波材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁氧体/高聚物复合吸波材料及其制备方法与应用。吸波材料为铁氧体与高聚物构成的复合材料，铁氧体属磁铅石结构铁氧体，是主要吸波组分，采用烧结工艺制备。高聚物是聚乙烯等高分子材料，复合材料采用物理包覆法制备，以高聚物为核心，将铁氧体包覆在高聚物表面，形成复合吸波材料。本发明制备的复合吸波材料可通过热喷涂制备吸波涂层，利用高聚物保护铁氧体，降低铁氧体受热熔融程度，提高磁铅石相结构在涂层中的含量，增强涂层吸波性能。

Description

一种铁氧体/高聚物复合吸波材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种铁氧体/高聚物复合吸波材料及其制备方法与应用。
背景技术
吸波材料是隐身技术研究的一个热点。铁氧体吸波材料是较早开展研究的一类吸波材料，其吸收电磁波的机制主要是电磁损耗和介电损耗。由于具有较好的吸波性能，获得了广泛的应用。铁氧体吸波涂层常采用涂敷工艺制备，通过胶黏剂将铁氧体吸波材料和各种助剂涂覆在装备表面，工艺简单、不受装备形状限制。但随着使用时间的延长，涂层受环境因素和外界机械损伤产生起层、开裂、附着力下降等问题。影响到涂层性能。
热喷涂制备吸波涂层是近年来出现的新型吸波涂层制备工艺，通过热喷涂制备的吸波涂层结合强度较高，未使用胶黏剂等有机组分，有助于解决涂敷工艺出现的问题。该工艺在制备高温吸波涂层中得到了应用。但热喷涂用铁氧体粉体的制备是个难点，需要解决粉体材料流动性差等问题。如果铁氧体为磁铅石相结构，还将面临磁铅石相高温受热分解等问题。这是由于磁铅石相高温受热熔融后，再次形成磁铅石相是一个缓慢过程，而热喷涂是一个快速过程，导致磁铅石相在涂层中含量较低，影响到涂层的吸波性能。
发明内容
本发明的目的在于提高热喷涂铁氧体涂层中的磁铅石相含量，提出采用高聚物保护铁氧体，构建铁氧体/高聚物复合吸波材料，避免铁氧体在热喷涂高温过程中过度熔融，在涂层中能够保留更多磁铅石相。
为实现上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种铁氧体/高聚物复合吸波材料，其为核壳结构，核心为高分子聚合物，壳层为磁铅石结构铁氧体层。
所述磁铅石结构铁氧体采用物理包覆法包覆于所述高分子聚合物表面。
所述铁氧体/高聚物复合吸波材料为类球形颗粒，其粒径为30～150μm。
其中，所述高分子聚合物的粒径为20～150μm，形成所述磁铅石结构铁氧体层的磁铅石结构铁氧体的平均粒径为0.5～50μm。
本发明中所述高分子聚合物选用了高密度聚乙烯(如密度0.94g/cm3)，其作用为：铁氧体/高聚物复合吸波材料通过热喷涂制备吸波涂层过程中，高聚物吸收了热喷涂焰流的部分热量，使部分铁氧体未能充分熔融，保留了磁铅石相结构，并沉积到涂层中。通过高聚物对铁氧体进行保护，提高了涂层中磁铅石相的含量，增强涂层吸波性能。
本发明中所述磁铅石结构铁氧体，按化学组成，通过氧化物烧结法制备得到。其为主要的吸波组份。
本发明还提供了上述铁氧体/高聚物复合吸波材料的制备方法。
所述铁氧体/高聚物复合吸波材料采用物理包覆法制备，以高分子聚合物为核心，使用少量的胶黏剂，将磁铅石结构铁氧体作为包覆粉去包覆所述高分子聚合物，成为类球形颗粒,筛分后得到铁氧体/高聚物复合吸波材料。
其中，所述胶黏剂可选自本领域技术人员所公知的市售粘胶剂。
本发明所提供的铁氧体/高聚物复合吸波材料可用于热喷涂制备吸波涂层。
由于采用以上的技术方案，本发明具有如下的优越性：
(1)本发明提出了一种适用于热喷涂的铁氧体/高聚物复合吸波材料，高聚物通过吸收热喷涂焰流的部分热量，减少铁氧体过度受热熔融，保护铁氧体磁铅石相结构，增加其在涂层中的含量。
(2)铁氧体/高聚物复合吸波材料面密度低于铁氧体材料，有利于制备轻质吸波涂层。
附图说明
图1为是本发明制备的铁氧体/高聚物复合吸波材料图。
图2为采用等离子喷涂制备的铁氧体/高聚物复合涂层。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中松比密度的测定方法参考GB/T 1479.1-2011《金属粉末松装密度的测定第1部分：漏斗法》。
下述实施例中流动性的测定方法为以一定量粉末流过规定孔径的标准漏斗所需要的时间来表示，通常采用的单位为s/50g。
实施例1：
铁氧体选用北京大航磁讯科技有限公司生产的P03磁铅石铁氧体。称量铁氧体8kg，其平均粒径为0.5～50μm，高密度聚乙烯(相对密度为0.94g/cm3)5kg，粒径在20～150μm之间。以高密度聚乙烯为核心，使用少量(1kg)的有机胶黏剂，将磁铅石铁氧体作为包覆粉去包覆核心粉，从而得到类球形颗粒,形成铁氧体/聚乙烯复合吸波材料。该工艺制备的复合粉体材料，经过筛分(采用100目筛)后，成品材料的粒径为30～150μm(D50＝46μm)，松比密度为0.645g/cm3，流动性为166.8s/50g。通过该工艺制备的铁氧体/聚乙烯复合粉体材料，采用等离子喷涂制备了复合涂层，如图2所示。
实施例2：
称量北京大航磁讯科技有限公司生产的P03磁铅石铁氧体6.4kg，铁氧体平均粒径为0.5～50μm，高密度聚乙烯2kg，粒径在20～150μm之间。以高密度聚乙烯为核心，使用少量(0.8kg)的胶黏剂，将磁铅石铁氧体作为包覆粉去包覆核心粉，从而得到类球形颗粒，形成铁氧体/聚乙烯复合吸波粉体。该工艺制备的复合粉体材料，经过筛分(采用100目筛)后，成品材料的粒径为30～150μm(D50＝46μm)，松比密度为0.798g/cm3，流动性为162.4s/50g。

Claims (8)

1.一种铁氧体/高聚物复合吸波材料，其为核壳结构，核心为高分子聚合物，壳层为磁铅石结构铁氧体层。
2.根据权利要求1所述的铁氧体/高聚物复合吸波材料，其特征在于：所述铁氧体/高聚物复合吸波材料为类球形颗粒，其粒径为30～150μm。
所述磁铅石结构铁氧体采用物理包覆法包覆于所述高分子聚合物表面。
3.根据权利要求1或2所述的铁氧体/高聚物复合吸波材料，其特征在于：所述高分子聚合物的粒径为20～150μm；所述磁铅石结构铁氧体的平均粒径为0.5～50μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的铁氧体/高聚物复合吸波材料，其特征在于：所述高分子聚合物为高密度聚乙烯。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的铁氧体/高聚物复合吸波材料，其特征在于：所述磁铅石结构铁氧体通过物理包覆法包覆于所述高分子聚合物表面。
6.权利要求1-5中任一项所述的铁氧体/高聚物复合吸波材料的制备方法，包括下述步骤：采用物理包覆法进行制备，以高分子聚合物为核心，使用胶黏剂将磁铅石结构铁氧体作为包覆粉去包覆所述高分子聚合物，形成类球形颗粒，筛分后得到铁氧体/高聚物复合吸波材料。
7.权利要求1-6中任一项所述的铁氧体/高聚物复合吸波材料在制备吸波涂层中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述吸波涂层采用热喷涂法制备。
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