CN111806006B - 具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料及其制备方法，仿生纤维增强复合材料由一组或多组仿生纤维增强复合层结构组成；仿生纤维增强复合层结构包括至少一层仿生纤维树脂层；仿生纤维增强复合层结构的每一层结构表面均设有由呈离散式分布的仿生凹槽单元组成的仿生凹槽表面结构；仿生凹槽单元为仿蛾类复眼表面及蛾类翅膀鳞片表面的复合阶层凹槽结构；仿生纤维增强复合材料通过在纤维增强复合层结构表面柔性热压成型形成仿生凹槽结构。本发明通过在材料表面加工仿蛾类复眼表面离散式分布的单元，以及仿蛾类翅膀鳞片表面凹槽结构的电磁波隐身仿生结构，实现了在多频段电磁波下高效隐身，所述制备方法成型精度及生产效率高。

Description

具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于机械工程领域中的复合材料技术领域，具体涉及具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料及其制备方法。
背景技术
纤维增强材料因具有比强度高、抗疲劳性能好以及极高的损伤容限等优点，使其在航空航天技术、军事工业等领域的应用越来越广泛；例如：金属层合材料在我国新一代远程隐身战略轰炸机的应用具有巨大潜力，现有技术中，通过在飞机的金属层合材料表面喷涂具有雷达隐身功能的吸波涂层使飞机具有雷达隐身功能，但是，在金属层合材料表面喷涂具有雷达隐身功能的吸波涂层存在涂层易脱落，维护成本昂贵等问题。
仿生学研究发现，如图1a所示，蛾类进化出的复眼结构具有多频电磁波适应性和疏水性，而且，如图1b蛾类翅膀鳞片的凹槽结构可以干扰蝙蝠的超声波。基于蛾类复眼结构和翅膀鳞片的凹槽结构对电磁波散射性能的启示，以及多层结构的具有吸波性能的原理，设计一种带有仿生结构的纤维增强复合材料来实现电磁波隐身，对航空航天技术、军事工业等电磁波隐身技术应用领域具有重要意义。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料及其制备方法，所述仿生纤维增强复合材料通过在材料表面加工仿蛾类复眼表面离散式分布的单元，以及仿蛾类翅膀鳞片表面凹槽结构的电磁波隐身仿生结构，实现了在多频段电磁波下高效隐身，所述制备方法成型精度及生产效率高。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：
具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料，所述仿生纤维增强复合材料由一组仿生纤维增强复合层结构组成，或由多组仿生纤维增强复合层结构上下依次铺排粘结组成；
所述仿生纤维增强复合层结构包括至少一层仿生纤维树脂层；
所述仿生纤维增强复合层结构的每一层结构表面均设有仿生凹槽表面结构；
所述仿生凹槽结构由呈离散式分布的仿生凹槽单元组成；
所述仿生凹槽单元为仿蛾类复眼表面及蛾类翅膀鳞片表面的复合阶层凹槽结构；
所述仿生凹槽单元由第一阶层凹槽和第二阶层凹槽组成，第一阶层凹槽直接开设在仿生纤维增强复合层结构的每一层表面，第二阶层凹槽开设在第一阶层凹槽的槽底表面。
进一步地，所述仿生纤维增强复合层结构的构成形式为如下构成形式之一：
(1)由一层仿生纤维树脂层组成；
(2)由多层仿生纤维树脂层上下叠置铺排组成；
(3)由一层仿生金属层和一层仿生纤维树脂层按顺序上下叠置铺排组成；
(4)由一层仿生金属层和多层仿生纤维树脂层按顺序上下叠置铺排组成。
进一步地，同一组所述仿生纤维增强复合层结构中每一层结构表面的仿生凹槽表面结构均相同。
进一步地，所述仿生凹槽单元中的第一阶层凹槽为：槽口形状为矩形的半圆柱形第一阶层凹槽、槽口形状为椭圆形的半椭球形第一阶层凹槽、槽口形状为圆形的半球形第一阶层凹槽或槽口形状为正六边形的六棱柱形第一阶层凹槽。
进一步地，所述仿生凹槽单元中的第二阶层凹槽为线形凹槽结构；
所述线形凹槽结构包括：直线形凹槽结构、曲线形凹槽结构或由直线形凹槽结构和曲线形凹槽结构组成的复合式线形凹槽结构；
更进一步地，所述线形凹槽结构的横截面为半圆形、半椭圆形或圆顶角三角形。
更进一步地，所述仿生凹槽结构中，呈离散式分布的仿生凹槽结构单元中，第一阶层凹槽的槽口尺寸为2mm～4mm，相邻的第一阶层凹槽之间的距离为1mm～6mm；组成第二阶层凹槽的线形凹槽横截面尺寸为0.5mm～2mm，且第二阶层凹槽中，相邻的线形凹槽之间的距离为0.25mm～2mm；
进一步地，所述仿生纤维增强复合层结构中每一层结构表面的仿生凹槽结构为由同一种结构的仿生凹槽单元呈离散式分布组成的仿生凹槽结构，或者由多种种结构的仿生凹槽单元按规律呈离散式分布组成的仿生凹槽结构。
具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料的制备方法，所述制备方法为：将至少包含有一层纤维树脂层的一组纤维增强复合层结构置于散式多点成型柔性热压设备上，通过顶面为非光滑半球凸面的离散式上模与顶面为光滑半球面的离散式下模共同作用，在纤维增强复合层结构上压合出所述仿生凹槽结构，形成仿生纤维增强复合层结构，多组仿生纤维增强复合层结构之间通过胶剂逐层粘合连接；
所述离散式上模与离散式下模均由离散式的可重构模具单元呈矩阵式分布组成；
构成所述离散式上模的可重构模具单元顶部为设有与所述仿生纤维增强复合材料表面的仿生凹槽单元形状相匹配的离散式的仿生突起单元组成的仿生凸起结构的非光滑半球凸面。
进一步地，在所述纤维增强复合层结构上压合所述仿生凹槽结构的同时，根据仿生纤维增强复合材料与制备的零部件轮廓形状，通过散式多点成型柔性热压设备对纤维增强复合层结构依次进行预成型、中间成型和最终成型过程，形成仿生纤维增强复合材料零件预构件，并将仿生纤维增强复合材料零件预构件粘合连接形成仿生纤维增强复合材料零件。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所述仿生纤维增强复合材料的仿生层结构基于仿蛾类复眼表面的离散式结构所带来的多频电磁波适应性和疏水性，以及基于仿蛾类复眼表面的六边形结构及仿蛾类翅膀鳞片表面的凹槽结构对电磁波带来的干扰特性，并结合电磁波散射原理和多层结构的吸波原理，设计不同的复合阶层结构，实现了在多频段电磁波下高效隐身。
2、本发明所述仿生纤维增强复合材料的制备方法采用多点成型制备方法，通过离散式模具在材料表面压合出相应的仿生层结构，有效解决传统的吸波涂层存在易脱落，维护成本昂贵等问题，且能大幅度提高零件的成型精度和生产效率。
附图说明
图1a是蛾类复眼结构的示意图；
图1b是蛾类翅膀鳞片的凹槽结构示意图；
图2a是半圆柱形复合阶层结构的示意图；
图2b是半椭球形复合阶层结构的示意图；
图2c是半球形复合阶层结构的示意图；
图2d是六棱柱形复合阶层结构的示意图；
图3a是本发明所述仿生纤维增强复合材料制成的半球形曲面零件表面仿生结构分布的示意图；
图3b是本发明所述仿生纤维增强复合材料制成的半球形曲面零件的剖视图；
图4a是本发明所述制备方法中，半球形曲面零件预成形的离散式成型设备点阵排列示意图；
图4b是本发明所述制备方法中，半球形曲面零件中间成形步骤的离散式成型设备点阵排列示意图
图4c是球形曲面零件最终成形的点阵排列示意图
图5a是离散式成型设备中，可重构模具单元的剖视图；
图5b是离散式成型设备中，可重构模具单元的爆炸分解图；
图6a是可重构模具单元体中，可置换球形冲头及其表面的复合阶层突起结构的示意图
图6b是可置换球形冲头表面的复合阶层突起结构中的第二层突起结构示意图；
图7a是半球形曲面零件预成形的离散式成型模具的预成形示意图；
图7b是半球形曲面零件预成形的离散式成型模具的中间成形示意图；
图7c是半球形曲面零件预成形的离散式成型模具的最终成形示意图。
图中：
1-金属层， 2-纤维增强层， 3-压痕抑制垫，
4-液压装置， 5-离散式上模， 6-离散式下模，
7-周向固定装置， 8-可重构模具单元， 9-驱动电机；
11-半圆柱形复合阶层凹槽结构，
12-半椭球形复合阶层凹槽结构，
13-半球形复合阶层凹槽结构，
14-六棱柱形复合阶层凹槽结构；
81-可置换球形冲头， 82-基本体， 83-固定螺钉，
84-隔热片， 85-加热单元， 86-螺杆；
811-半圆柱形复合阶层突起结构，
812-半椭球形复合阶层突起结构，
813-半球形复合阶层突起结构，
814-六棱柱形复合阶层突起结构；
8141-圆顶角三角形线型突起结构，
8142-半椭圆形线型突起结构，
8143-半圆形线型突起结构。
具体实施方式
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
本发明公开了一种具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料，所述仿生纤维增强复合材料仅由一组仿生纤维增强复合层结构组成，或由多组仿生纤维增强复合层结构上下依次铺排通过胶剂粘结组成；其中：
每组所述仿生纤维增强复合层结构的构成形式包括：
(1)由一层仿生纤维树脂层组成；
(2)由多层仿生纤维树脂层上下叠置铺排组成；
(3)由一层仿生金属层和一层仿生纤维树脂层按顺序上下叠置铺排组成；
(4)由一层仿生金属层和多层仿生纤维树脂层按顺序上下叠置铺排组成。
所述仿生纤维增强复合层结构中，所述仿生纤维树脂层和仿生金属层表面均设有仿生凹槽表面结构，且同一组仿生纤维增强复合层结构中仿生纤维树脂层或仿生金属层表面的仿生凹槽表面结构均相同，而由多组仿生纤维增强复合层结构组成的仿生纤维增强复合材料中，不同组的仿生纤维增强复合层结构的仿生纤维树脂层或仿生金属层表面的仿生凹槽结构可以相同，也可以不同；
如图1a所示，蛾类复眼表面呈离散式分布结构，基于仿蛾类复眼表面的仿生结构，蛾类复眼表面离散式分布的单元为正六边形，使得蛾类复眼具有多频电磁波适应性和疏水性；
如图1b所示，蛾类翅膀鳞片表面的凹槽结构凹槽、纵肋及斜纹结构，使得蛾类翅膀表面对电磁波带来的干扰特性；
基于上述蛾类复眼表面及蛾类翅膀鳞片表面的仿生结构，并结合电磁波散射原理和多层结构的吸波原理，本发明所设计的仿生凹槽表面结构具体如下：
所述仿生凹槽结构是由呈离散式分布的仿生凹槽单元组成的仿蛾类复眼表面离散式分布结构；
所述仿生凹槽单元为仿蛾类复眼表面及蛾类翅膀鳞片表面的复合阶层凹槽结构，所述仿生凹槽单元由第一阶层凹槽和第二阶层凹槽组成，第一阶层凹槽直接开设在仿生纤维树脂层或仿生金属层表面，第二阶层凹槽开设在第一阶层凹槽的槽底表面，即，第二阶层凹槽在第一阶层凹槽的基础上形成，以使第一阶层凹槽和第二阶层凹槽形成复合阶层凹槽结构。
所述第一阶层凹槽的结构包括以下几种形式：
(1)槽口形状为矩形的半圆柱形第一阶层凹槽；
(2)槽口形状为椭圆形的半椭球形第一阶层凹槽；
(3)槽口形状为圆形的半球形第一阶层凹槽；
(4)槽口形状为正六边形的六棱柱形第一阶层凹槽；
所述第二阶层凹槽为线形凹槽结构；
所述线形凹槽结构的横截面为半圆形、半椭圆形或圆顶角三角形；
所述线形凹槽结构包括直线形凹槽结构、曲线形凹槽结构或由直线形凹槽结构和曲线形凹槽结构组成的复合式线形凹槽结构；
所述仿生凹槽结构中，呈离散式分布的仿生凹槽结构单元中，第一阶层凹槽的槽口尺寸为2mm～4mm，相邻的第一阶层凹槽之间的距离为1mm～6mm；组成第二阶层凹槽的线形凹槽横截面尺寸为0.5mm～2mm，且第二阶层凹槽中，相邻的线形凹槽之间的距离为0.25mm～2mm；
所述同一种或不同种的仿生凹槽结构单元中的第一阶层凹槽和第二阶层凹槽，可以选用不同的尺寸与间距进行组合，也可选取相同的尺寸与间距，再一步提升零件的隐身效果。
所述仿生纤维树脂层和仿生金属层表面开设的仿生凹槽表面结构为由同一种结构的仿生凹槽单元呈离散式分布组成的仿生凹槽结构，或者由不同种结构的仿生凹槽单元按照一定规律呈离散式分布组成的仿生凹槽结构。
本具体实施方式中公开了四种仿生凹槽单元组成的仿生凹槽结构，具体结构如下：
(1)如图2a所示，所述仿生凹槽结构为由呈离散式分布的仿生半圆柱形复合阶层凹槽单元，按阵列排列组成的半圆柱形复合阶层凹槽结构；
所述仿生半圆柱形复合阶层凹槽单元的第一阶层凹槽为槽口形状为矩形的半圆柱形第一阶层凹槽，仿生半圆柱形复合阶层凹槽单元的第二阶层凹槽开设在半圆柱形第一阶层凹槽的半圆柱弧形槽底面上，所述第二阶层凹槽为一组由若干平行设置的斜弧形曲线凹槽组成的曲线形第二阶层凹槽，所述斜弧形曲线凹槽的横截面为半圆形、半椭圆形或圆顶角三角形，且所述半圆柱形复合阶层凹槽结构中，相邻仿生半圆柱形复合阶层凹槽单元的斜弧形曲线凹槽的倾斜方向相反；
(2)如图2b所示，所述仿生凹槽结构为由呈离散式分布的仿生半椭球形复合阶层凹槽单元，按阵列排列组成的半椭球形复合阶层凹槽结构；
所述仿生半椭球形复合阶层凹槽单元的第一阶层凹槽为槽口形状为椭圆形的半椭球形第一阶层凹槽，仿生半椭球形复合阶层凹槽单元的第二阶层凹槽开设在半椭球形第一阶层凹槽的半椭球弧形槽底面中间位置，所述第二阶层凹槽为由四条直线形凹槽结构组成的矩形凹槽结构，以及位于矩形凹槽机构内侧的椭圆形凹槽结构组成的复合式线形第二阶层凹槽，所述直线形凹槽结构和椭圆形凹槽结构的横截面为半圆形、半椭圆形或圆顶角三角形；
(3)如图2c所示，所述仿生凹槽结构为由呈离散式分布的仿生半球形复合阶层凹槽单元，按阵列排列组成的半球形复合阶层凹槽结构；
所述仿生半球形复合阶层凹槽单元的第一阶层凹槽为槽口形状为圆形的半球形第一阶层凹槽，仿生半球形复合阶层凹槽单元的第二阶层凹槽开设在半球形第一阶层凹槽的半球弧形槽底面中间位置，所述第二阶层凹槽为由两个同圆心设置的圆形凹槽结构组成的曲线形第二阶层凹槽，所述圆形凹槽结构的横截面为半圆形、半椭圆形或圆顶角三角形；
(4)如图2d所示，所述仿生凹槽结构为由呈离散式分布的仿生六棱柱形复合阶层凹槽单元，按阵列排列组成的六棱柱形复合阶层凹槽结构；
所述仿生半球形复合阶层凹槽单元的第一阶层凹槽为槽口形状为正六边形的六棱柱形第一阶层凹槽，仿生六棱柱形复合阶层凹槽单元的第二阶层凹槽开设在半球形第一阶层凹槽的平面形槽底面中间位置，所述第二阶层凹槽为由四条直线形凹槽结构首位依次垂直连接组成的直线形第二阶层凹槽，所述直线形凹槽结构的横截面为半圆形、半椭圆形或圆顶角三角形；
如图3a和图3b所示，本具体实施方式中，所述仿生纤维增强复合材料由两组仿生纤维增强复合层结构上下依次铺排粘结组成，每组仿生纤维增强复合层结构分别由一层仿生金属层1和一层仿生纤维树脂层2上下依次叠置铺排组成；
位于上层的仿生纤维增强复合层结构表面中心为呈圆形分布的半球形复合阶层凹槽结构13，六棱柱形复合阶层凹槽结构14、半椭球形复合阶层凹槽结构12和半圆柱形复合阶层凹槽结构11沿半球形复合阶层凹槽结构13的径向向外依次呈同心的环形分布；
位于下层的仿生纤维增强复合层结构表面中心为呈圆形分布的六棱柱形复合阶层凹槽结构14，半圆柱形复合阶层凹槽结构11、半球形复合阶层凹槽结构13和半椭球形复合阶层凹槽结构12沿六棱柱形复合阶层凹槽结构14的径向向外依次呈同心的环形分布。
本发明还公开了具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料的制备方法，所述仿生纤维增强复合材料的制备方法为采用离散式多点成型柔性热压设备实现的多点柔性热压成型方法。
如图4a、4b、4c和5a所示，所述采用离散式多点柔性热压成型设备主要由压痕抑制垫3、液压装置4、离散式上模5和离散式下模6组成，其中，所述离散式上模5和离散式下模6均分别由周向固定装置7、可重构模具单元8和驱动电机9组成；
所述离散式上模5和离散式下模6的模具面上下相对设置，且离散式上模5和离散式下模6之间连接于导向机构，以实现离散式上模5和离散式下模6沿竖直方向平稳相对运动，实现开/合模；所述液压装置4的施压端垂直固定连接在离散式上模5上方中心位置，通过液压装置4控制离散式上模5上下运动，实现与离散式下模6压合成型或解压分开。
离散式上模5和离散式下模6中，若干离散式的可重构模具单元8呈矩阵式的分布，并通过周向固定装置7沿轴向限位安装在模具腔体内；
如图5a所示，所述驱动电机9对应安装在可重构模具单元8的根部，以实现驱动可重构模具单元8沿轴向运动；
如图5b所示，所述可重构模具单元8由可置换球形冲头81、基本体82、固定螺钉83、隔热片84、加热单元85和螺杆86组成；其中；
所述螺杆86的头端设有环形的定位外沿，所述基本体82套装在螺杆86的头端，且底部通过隔热片84限位安装在螺杆86头端的定位外沿上，所述可置换球形冲头81坐卧安装在基本体82顶部安装槽内，且侧面通过固定螺钉83与基本体82的安装槽侧壁固定连接，实现可置换球形冲头81与基本体82的固定连接；
所述可置换球形冲头81、基本体82、固定螺钉83和螺杆86均为钢材质；
所述加热单元85由电阻丝和隔热元件组成；
所述压痕抑制垫3铺设在离散式下模6与待成型板件之间，所述压痕抑制垫采用耐高温的硅胶材料制造。
所述离散式上模5的可置换球形冲头81表面为设有与前述仿生纤维增强复合材料表面的仿生凹槽单元形状相匹配的离散式的仿生突起单元组成的仿生凸起结构的非光滑半球凸面，如图6a所示，所述仿生突起单元结构与前述四种仿生凹槽单元结构相匹配对应的，包括：
半圆柱形复合阶层突起结构811、半椭球形复合阶层突起结构812、半球形复合阶层突起结构813和六棱柱形复合阶层突起结构814；
所述仿生突起单元包括与第一阶层凹槽相匹配的第一阶层突起，以及与第二阶层凹槽相匹配的第二阶层突起组成；
如图6b所示，以与半椭球形复合阶层凹槽结构相匹配的半椭球形复合阶层突起结构为例，所述半椭球形复合阶层突起由半椭球形第一阶层突起8144以及复合式线形第二阶层突起组成；所述复合式线形第二阶层突起是由四条直线形突起结构组成的矩形突起结构，以及位于矩形突起机构内侧的椭圆形突起结构组成的复合式线形第二阶层突起，所述矩形突起结构中的纵向直线形突起结构为横截面是圆顶角三角形的圆顶角三角形线型突起结构8141，所述矩形突起结构中的横向直线形突起结构为横截面是半椭圆形的半椭圆形线型突起结构8142，所述椭圆形突起结构为横截面是半圆形的半圆形线型突起结构8143。
与前述仿生纤维增强复合材料表面的仿生凹槽结构相对应地，所述离散式上模5的可置换球形冲头81表面的仿生突起结构是由同一种结构的仿生突起单元呈离散式分布组成的仿生突起结构，或者由不同种结构的仿生突起单元按照一定规律呈离散式分布组成的仿生突起结构；
所述离散式下模5的可置换球形冲头81表面为光滑半球凸面；
所述离散式上模5的非光滑半球凸面的仿生凸起结构通过飞秒激光加工技术加工而成。
采用上述离散式多点成型柔性热压设备实现所述仿生纤维增强复合材料的制备方法的过程为：控制离散式上模和离散式下模形成与待成型材料表面形状相匹配的预成型的点阵列式后，驱动液压装置带动离散式上模与离散式下模闭合加压加热，通过离散式上模在纤维增强复合层结构上形成仿生凹槽结构；
在上述制备过程中，可根据所述仿生纤维增强复合材料所要制备的零部件形状，可通过所述离散式多点成型柔性热压设备通过柔性成型的方式，同时形成零件的仿生纤维增强复合材料预构件，在将仿生纤维增强复合材料预构件进行拼装，即可形成仿生纤维增强复合材料零件。
以制备圆球形仿生纤维增强复合材料零件为例，圆球形仿生纤维增强复合材料零件由一组仿生纤维增强复合层结构构成，且所述仿生纤维增强复合层结构由一组一层仿生金属层和一层仿生纤维树脂层按顺序上下叠置铺排组成，具体制备过程如下：
S1、根据所要制备的仿生纤维增强复合材料表面的仿生凹槽结构的分布形式及具体形状，将所需的非光滑表面的可置换球形冲头安装在一组成矩阵式离散分布的可重构模具单元头部，使该组可重构模具单元组合构成离散式上模，将光滑表面的可置换球形冲头安装在另一组成矩阵式离散分布的可重构模具单元头部，使该组可重构模具单元组合构成离散式下模，并将离散式上模和离散式下模调平，在离散式下模上从下至上依次铺放压痕抑制垫和纤维增强复合层结构，将离散式上模和离散式下模合并，与此同时，启动液压装置和加热单元对纤维增强复合层结构加温加压；
S2、等到纤维增强复合层结构软化以后，通过调节离散式上模和离散式下模中，可重构模具单元的驱动电机，使离散式上模和离散式下模成形出球形零件预成形的点阵形式，如图4a所示，而后驱动液压装置成形出预成形零件，如图7a所示；
S3、再次调节离散式上模和离散式下模中，可重构模具单元的驱动电机，使离散式上模和离散式下模成形出球形零件中间成形的点阵形式，如图4b所示，而后驱动液压装置成形出中间形状零件，如图7b所示；
S4、再调节离散式上模和离散式下模中，可重构模具单元的驱动电机，使离散式上模和离散式下模成形出球形零件最终成形的点阵形式，如图4c所示，而后驱动液压装置成形出一个表面具有仿生凹槽结构的半球形的圆球形仿生纤维增强复合材料零件预构件，如图7c所示；
S5、重复上述步骤S1-S4，获得另一个表面具有仿生凹槽结构的半球形的圆球形仿生纤维增强复合材料零件预构件，并将两个半球形的圆球形仿生纤维增强复合材料零件预构件对合胶结，通过一段时间的固化得到最终的圆球形仿生纤维增强复合材料零件。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料，其特征在于：
所述仿生纤维增强复合材料由一组仿生纤维增强复合层结构组成，或由多组仿生纤维增强复合层结构上下依次铺排粘结组成；
所述仿生纤维增强复合层结构由一层仿生金属层和一层仿生纤维树脂层按顺序上下叠置铺排组成，或由一层仿生金属层和多层仿生纤维树脂层按顺序上下叠置铺排组成；
所述仿生纤维增强复合层结构的每一层结构表面均设有相同的仿生凹槽表面结构；
所述仿生凹槽结构是由同一种结构的仿生凹槽单元呈离散式分布组成的仿生凹槽结构，或者是由多种结构的仿生凹槽单元按规律呈离散式分布组成的仿生凹槽结构；
所述仿生凹槽单元为仿蛾类复眼表面及蛾类翅膀鳞片表面的复合阶层凹槽结构；
所述仿生凹槽单元由第一阶层凹槽和第二阶层凹槽组成，第一阶层凹槽直接开设在仿生纤维增强复合层结构的每一层表面，第二阶层凹槽开设在第一阶层凹槽的槽底表面；
所述仿生凹槽单元中的第一阶层凹槽为：槽口形状为矩形的半圆柱形第一阶层凹槽、槽口形状为椭圆形的半椭球形第一阶层凹槽、槽口形状为圆形的半球形第一阶层凹槽或槽口形状为正六边形的六棱柱形第一阶层凹槽；
所述仿生凹槽单元中的第二阶层凹槽为线形凹槽结构；
所述线形凹槽结构包括：直线形凹槽结构、曲线形凹槽结构或由直线形凹槽结构和曲线形凹槽结构组成的复合式线形凹槽结构；
所述线形凹槽结构的横截面为半圆形、半椭圆形或圆顶角三角形；
所述第一阶层凹槽的槽口尺寸为2mm~4mm，相邻的第一阶层凹槽之间的距离为1mm~6mm；
所述第二阶层凹槽中的线形凹槽横截面尺寸为0.5mm~2mm，相邻的线形凹槽之间的距离为0.25mm~2mm。
2.如权利要求1所述具有电磁波隐身功能的仿生纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于：
所述制备方法为：将至少包含有一层纤维树脂层的一组纤维增强复合层结构置于散式多点成型柔性热压设备上，通过顶面为非光滑半球凸面的离散式上模与顶面为光滑半球面的离散式下模共同作用，在纤维增强复合层结构上压合出所述仿生凹槽结构，形成仿生纤维增强复合层结构，多组仿生纤维增强复合层结构之间通过胶剂逐层粘合连接；
在所述纤维增强复合层结构上压合所述仿生凹槽结构的同时，根据仿生纤维增强复合材料与制备的零部件轮廓形状，通过散式多点成型柔性热压设备对纤维增强复合层结构依次进行预成型、中间成型和最终成型过程，形成仿生纤维增强复合材料零件预构件，并将仿生纤维增强复合材料零件预构件粘合连接形成仿生纤维增强复合材料零件；
所述离散式上模与离散式下模均由离散式的可重构模具单元呈矩阵式分布组成；
构成所述离散式上模的可重构模具单元顶部为设有与所述仿生纤维增强复合材料表面的仿生凹槽单元形状相匹配的离散式的仿生突起单元组成的仿生凸起结构的非光滑半球凸面。
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