CN113059876A - 一种贝壳结构吸波材料及其制备方法 - Google Patents

一种贝壳结构吸波材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113059876A
CN113059876A CN202110298951.1A CN202110298951A CN113059876A CN 113059876 A CN113059876 A CN 113059876A CN 202110298951 A CN202110298951 A CN 202110298951A CN 113059876 A CN113059876 A CN 113059876A
Authority
CN
China
Prior art keywords
absorbing material
shell structure
epoxy resin
pressure
powder
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.)
Granted
Application number
CN202110298951.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113059876B (zh
Inventor
宋喜艳
方姆奥尔
霍皓灵
吴逸
刘意
刘克非
吴庆定
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.)
Central South University of Forestry and Technology
Original Assignee
Central South University of Forestry and Technology
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 Central South University of Forestry and Technology filed Critical Central South University of Forestry and Technology
Priority to CN202110298951.1A priority Critical patent/CN113059876B/zh
Publication of CN113059876A publication Critical patent/CN113059876A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113059876B publication Critical patent/CN113059876B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/14—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood board or veneer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/12—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board next to a particulate layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1284—Application of adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/16—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/56—Damping, energy absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/712—Weather resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种贝壳结构吸波材料，属于新材料领域，其为5层结构，偶数层为浸胶桉木单板，奇数层为由碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜按重量比25‑30：30‑35：5‑10：15‑20：10‑15配制而成的均匀混合粉末，偶数层浸胶桉木单板的木纹相互垂直；还公开了一种贝壳结构吸波材料的制备方法，包括刚性成形模设计与制造、混合粉末配制、桉木单板浸胶、铺装、低温压力烧结五个步骤，本发明制备的吸波材料韧性好、强度高、吸波能力强，且耐热、耐湿，可用于室内外各种环境。

Description

一种贝壳结构吸波材料及其制备方法
技术领域
本发明属于新材料领域，具体涉及一种贝壳结构吸波材料及其制备方法。
背景技术
随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大，环境中的电磁波污染，已经成为一种严重的社会公害，电磁波污染，是比化学因子污染更普遍、危害更大的一种物理因子污染。环境中的电磁波污染，严重危害人们的身体健康，长期生活在受电磁波污染的环境中，人就会发生头晕、头痛、记忆力减退、嗜睡、无力等症状，而且恶化的电磁环境不仅对人们的身体健康带来威胁，也会干扰人们日常的通讯。
吸收材料，指能吸收或者大幅减弱其表面接受到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料。目前对于吸波材料的研究主要集中于军事方面，对于民用吸波材料研究较少，建筑吸波材料是指适合使用在民用和公共建筑上，能够达到电磁波吸收，降低电磁波危害的一类吸波材料。吸波材料分类较多，按材料成型工艺和承载能力可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料，而贝壳结构吸波材料在微观结构中可以提高韧性，其贝壳结构在受到断裂时，由于有机基质的强度相对较弱，在有机/无机界面上易于诱导产生裂纹的频繁偏转，造成裂纹扩展路径的增长，从而使裂纹扩展过程吸收了更多的能量，而且导致裂纹从应力有利状态转为不利状态，增大了扩展的阻力，提高了材料的韧性。本发明人通过贝壳结构的特性，研究得到一种韧性好、强度高、吸波能力强，且耐热、耐湿，可用于室内外各种环境的吸波材料。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种贝壳结构吸波材料及其制备方法，制备得到的吸波材料韧性好、强度高、吸波能力强，且耐热、耐湿，可用于室内外各种环境。
为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种贝壳结构吸波材料，由5层结构组成，其中偶数层为浸胶桉木单板，奇数层为由碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜组成的均匀混合粉末。
进一步地，所述浸胶桉木单板是1.5-3.5mm规格桉木单板的海因环氧树脂浸润物。
进一步地，所述奇数层为碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜按重量比25-30：30-35：5-10：15-20：10-15配制而成的均匀混合粉末。
进一步地，所述碳酸钙粉末平均粒径为10-20nm，铁硅铝粉末粒度＜75μm，甲壳素粒度＜75μm。
进一步地，所述海因环氧树脂为大分子海因环氧树脂，分子量＞800。
一种贝壳结构吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：刚性成形模设计与制造：按粉末冶金结构零件成形模设计原理与制造方法设计、制造刚性成形模，供贝壳结构吸波材料低温压力烧结使用；
步骤2：混合粉末配制：首先按上述重量比分别称取碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂和二氨基二苯砜，然后将海因环氧树脂和二氨基二苯砜单独搅拌均匀，再与碳酸钙粉末、铁硅铝粉、甲壳素一同放入专用搅拌设备进行搅拌，配制得到均匀混合粉末，备用；
步骤3：桉木单板浸胶：首先将桉木单板裁撤成与步骤1所述刚性成形模型腔长、宽尺寸匹配的小块，然后浸渍在海因环氧树脂中，并经沥干、晾晒后得到浸胶桉木单板，备用；
步骤4：铺装：在经由步骤1获得的刚性成形模型腔内，将经由步骤2、步骤3得到的均匀混合粉末与浸胶桉木单板按奇数层为混合粉末、偶数层为浸胶桉木单板铺装成5层结构，其中偶数层浸胶桉木单板的木纹相互垂直；
步骤5：低温压力烧结：对步骤4铺装好的5层结构进行低温压力烧结，得到既定形状与微观结构的贝壳结构吸波材料；所述低温压力烧结工艺条件为：成形压力60-120MPa、烧结温度110-210℃、保温保压时间7-10h。
进一步地，所述步骤1的刚性成形模为双层结构型腔，型腔内层为淬回火态合金钢Cr12MoV，外层为调质态中碳钢45，内外层采用过盈热装配，型腔内表面硬度为HRC58-62、粗糙度为Ra0.4；刚性成形模的上下模冲采用T10A，淬回火硬度为HRC56-60，工作部位粗糙度为Ra0.8。
进一步地，所述步骤5中成形压力、烧结温度与保温保压时间分为4个阶段匹配使用：第1阶段：成形压力60-70MPa、烧结温度110-120℃、保温保压时间2-3h；第2阶段：成形压力80-90MPa、烧结温度140-150℃、保温保压时间1.5-2h；第3阶段：成形压力90-100MPa、烧结温度170-190℃、保温保压时间2.5-3h，第4阶段：成形压力100-120MPa、烧结温度200-210℃、保温保压时间1-2h。
本发明的有益效果是：(1)本发明通过采用贝壳多层状结构阻止局部裂纹全局扩展，从而使裂纹扩展过程吸收了更多的能量，而且导致裂纹从应力有利状态转为不利状态，增大了扩展的阻力，提高了材料的韧性，之后通过偶数层浸胶桉木单板的木纹相互垂直排列克服木质材料的各向异性，进而在提升材质强度的同时增强材质的耐久性；
(2)本发明通过胶黏剂海因环氧树脂对桉木单板的浸渍与在混合粉末中的添加实现木塑融合，通过纳米级碳酸钙等成分的应用实现混合粉末层的弥散强化；进而在实现单层材质强化的同时强韧化奇偶层结合界面的强度；
(3)本发明通过添加甲壳素，在增进材质强韧化的同时使材质具备耐候性，特别是耐热、耐湿性能；
(4)本发明通过添加铁硅铝粉末和浸胶桉木单板的低温烧结微碳化，使材质具有吸波特性；
(5)本发明制备得到的吸波材料呈贝壳层状结构，韧性好、强度高、吸波能力强，且耐热、耐湿，可用于室内外各种环境。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
本发明下述实施例中浸胶桉木单板是1.5-3.5mm规格桉木单板的海因环氧树脂浸润物；碳酸钙粉末平均粒径为10-20nm，铁硅铝粉末粒度＜75μm，甲壳素粒度＜75μm；海因环氧树脂为大分子海因环氧树脂，分子量＞800。
实施例1：
一种贝壳结构吸波材料，由5层结构组成，其中偶数层为浸胶桉木单板，奇数层为碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜按重量比30：35：5：15：15配制而成的均匀混合粉末。
一种贝壳结构吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：刚性成形模设计与制造：按粉末冶金结构零件成形模设计原理与制造方法设计、制造刚性成形模，供贝壳结构吸波材料低温压力烧结使用；所述刚性成形模为双层结构型腔，型腔内层为淬回火态合金钢Cr12MoV，外层为调质态中碳钢45，内外层采用过盈热装配，型腔内表面硬度为HRC58、粗糙度为Ra0.4；刚性成形模的上下模冲采用T10A，淬回火硬度为HRC56，工作部位粗糙度为Ra0.8；
步骤2：混合粉末配制：首先按上述重量比分别称取碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂和二氨基二苯砜，然后将海因环氧树脂和二氨基二苯砜单独搅拌均匀，再与碳酸钙粉末、铁硅铝粉、甲壳素一同放入专用搅拌设备进行搅拌，配制得到均匀混合粉末，备用；
步骤3：桉木单板浸胶：首先将桉木单板裁撤成与步骤1所述刚性成形模型腔长、宽尺寸匹配的小块，然后浸渍在海因环氧树脂中，并经沥干、晾晒后得到浸胶桉木单板，备用；
步骤4：铺装：在经由步骤1获得的刚性成形模型腔内，将经由步骤2、步骤3得到的均匀混合粉末与浸胶桉木单板按奇数层为混合粉末、偶数层为浸胶桉木单板铺装成5层结构；
步骤5：低温压力烧结：对步骤4铺装好的5层结构进行低温压力烧结，得到既定形状与微观结构的贝壳结构吸波材料；所述成形压力、烧结温度与保温保压时间分为4个阶段匹配使用：第1阶段：成形压力60MPa、烧结温度110℃、保温保压时间2h；第2阶段：成形压力80MPa、烧结温度140℃、保温保压时间1.5h；第3阶段：成形压力90MPa、烧结温度170℃、保温保压时间2.5h，第4阶段：成形压力100MPa、烧结温度200℃、保温保压时间1h。
实施例2：
一种贝壳结构吸波材料，由5层结构组成，其中偶数层为浸胶桉木单板，奇数层为碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜按重量比28：32：10：20：10配制而成的均匀混合粉末。
一种贝壳结构吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：刚性成形模设计与制造：按粉末冶金结构零件成形模设计原理与制造方法设计、制造刚性成形模，供贝壳结构吸波材料低温压力烧结使用；所述刚性成形模为双层结构型腔，型腔内层为淬回火态合金钢Cr12MoV，外层为调质态中碳钢45，内外层采用过盈热装配，型腔内表面硬度为HRC62、粗糙度为Ra0.4；刚性成形模的上下模冲采用T10A，淬回火硬度为HRC60，工作部位粗糙度为Ra0.8；
步骤2：混合粉末配制：首先按上述重量比分别称取碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂和二氨基二苯砜，然后将海因环氧树脂和二氨基二苯砜单独搅拌均匀，再与碳酸钙粉末、铁硅铝粉、甲壳素一同放入专用搅拌设备进行搅拌，配制得到均匀混合粉末，备用；
步骤3：桉木单板浸胶：首先将桉木单板裁撤成与步骤1所述刚性成形模型腔长、宽尺寸匹配的小块，然后浸渍在海因环氧树脂中，并经沥干、晾晒后得到浸胶桉木单板，备用；
步骤4：铺装：在经由步骤1获得的刚性成形模型腔内，将经由步骤2、步骤3得到的均匀混合粉末与浸胶桉木单板按奇数层为混合粉末、偶数层为浸胶桉木单板铺装成5层结构；
步骤5：低温压力烧结：对步骤4铺装好的5层结构进行低温压力烧结，得到既定形状与微观结构的贝壳结构吸波材料；所述成形压力、烧结温度与保温保压时间分为4个阶段匹配使用：第1阶段：成形压力70MPa、烧结温度120℃、保温保压时间3h；第2阶段：成形压力90MPa、烧结温度150℃、保温保压时间2h；第3阶段：成形压力100MPa、烧结温度190℃、保温保压时间3h，第4阶段：成形压力120MPa、烧结温度210℃、保温保压时间2h。
实施例3：
一种贝壳结构吸波材料，由5层结构组成，其中偶数层为浸胶桉木单板，奇数层为碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜按重量比30：30：8：18：14配制而成的均匀混合粉末。
一种贝壳结构吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：刚性成形模设计与制造：按粉末冶金结构零件成形模设计原理与制造方法设计、制造刚性成形模，供贝壳结构吸波材料低温压力烧结使用；所述刚性成形模为双层结构型腔，型腔内层为淬回火态合金钢Cr12MoV，外层为调质态中碳钢45，内外层采用过盈热装配，型腔内表面硬度为HRC60、粗糙度为Ra0.4；刚性成形模的上下模冲采用T10A，淬回火硬度为HRC58，工作部位粗糙度为Ra0.8；
步骤2：混合粉末配制：首先按上述重量比分别称取碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂和二氨基二苯砜，然后将海因环氧树脂和二氨基二苯砜单独搅拌均匀，再与碳酸钙粉末、铁硅铝粉、甲壳素一同放入专用搅拌设备进行搅拌，配制得到均匀混合粉末，备用；
步骤3：桉木单板浸胶：首先将桉木单板裁撤成与步骤1所述刚性成形模型腔长、宽尺寸匹配的小块，然后浸渍在海因环氧树脂中，并经沥干、晾晒后得到浸胶桉木单板，备用；
步骤4：铺装：在经由步骤1获得的刚性成形模型腔内，将经由步骤2、步骤3得到的均匀混合粉末与浸胶桉木单板按奇数层为混合粉末、偶数层为浸胶桉木单板铺装成5层结构；
步骤5：低温压力烧结：对步骤4铺装好的5层结构进行低温压力烧结，得到既定形状与微观结构的贝壳结构吸波材料；所述成形压力、烧结温度与保温保压时间分为4个阶段匹配使用：第1阶段：成形压力65MPa、烧结温度115℃、保温保压时间2.5h；第2阶段：成形压力85MPa、烧结温度143℃、保温保压时间1.8h；第3阶段：成形压力98MPa、烧结温度180℃、保温保压时间2.6h，第4阶段：成形压力110MPa、烧结温度205℃、保温保压时间1.5h。
实施例4：
一种贝壳结构吸波材料，由5层结构组成，其中偶数层为浸胶桉木单板，奇数层为碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜按重量比25：35：10：20：10配制而成的均匀混合粉末。
一种贝壳结构吸波材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：刚性成形模设计与制造：按粉末冶金结构零件成形模设计原理与制造方法设计、制造刚性成形模，供贝壳结构吸波材料低温压力烧结使用；所述刚性成形模为双层结构型腔，型腔内层为淬回火态合金钢Cr12MoV，外层为调质态中碳钢45，内外层采用过盈热装配，型腔内表面硬度为HRC58、粗糙度为Ra0.4；刚性成形模的上下模冲采用T10A，淬回火硬度为HRC60，工作部位粗糙度为Ra0.8；
步骤2：混合粉末配制：首先按上述重量比分别称取碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂和二氨基二苯砜，然后将海因环氧树脂和二氨基二苯砜单独搅拌均匀，再与碳酸钙粉末、铁硅铝粉、甲壳素一同放入专用搅拌设备进行搅拌，配制得到均匀混合粉末，备用；
步骤3：桉木单板浸胶：首先将桉木单板裁撤成与步骤1所述刚性成形模型腔长、宽尺寸匹配的小块，然后浸渍在海因环氧树脂中，并经沥干、晾晒后得到浸胶桉木单板，备用；
步骤4：铺装：在经由步骤1获得的刚性成形模型腔内，将经由步骤2、步骤3得到的均匀混合粉末与浸胶桉木单板按奇数层为混合粉末、偶数层为浸胶桉木单板铺装成5层结构；
步骤5：低温压力烧结：对步骤4铺装好的5层结构进行低温压力烧结，得到既定形状与微观结构的贝壳结构吸波材料；所述成形压力、烧结温度与保温保压时间分为4个阶段匹配使用：第1阶段：成形压力60MPa、烧结温度120℃、保温保压时间3h；第2阶段：成形压力80MPa、烧结温度140℃、保温保压时间2h；第3阶段：成形压力100MPa、烧结温度170℃、保温保压时间3h，第4阶段：成形压力120MPa、烧结温度200℃、保温保压时间1h。
将上述实施例1-4制备的贝壳结构吸波材料用于室内外场合，检测其吸波效果及其他物理性能，检测结果如表1所示。
表1
性能指标 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
吸波系数/％ 82.1 87.3 85.6 84.5
电磁屏蔽效能/dB 56.3 60.3 59.2 57.6
静曲强度/MPa 83.7 92.3 90.5 98.2
冲击韧性/KJ·m<sup>-2</sup> 18.3 21.2 20.5 19.7
吸水膨胀率/％ 0.57 0.73 0.62 0.55
从上述表1中可以看出，本发明制备的本发明制备得到的吸波材料呈贝壳层状结构，韧性好、强度高、吸波能力强，且耐热、耐湿，可用于室内外各种环境。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和使用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种贝壳结构吸波材料，其特征在于，由5层结构组成，其中偶数层为浸胶桉木单板，奇数层为由碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜组成的均匀混合粉末。
2.根据权利要求1所述的一种贝壳结构吸波材料，其特征在于，所述浸胶桉木单板是1.5-3.5mm规格桉木单板的海因环氧树脂浸润物。
3.根据权利要求1所述的一种贝壳结构吸波材料，其特征在于，所述奇数层为碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂、二氨基二苯砜按重量比25-30：30-35：5-10：15-20：10-15配制而成的均匀混合粉末。
4.根据权利要求1所述的一种贝壳结构吸波材料，其特征在于，所述碳酸钙粉末平均粒径为10-20nm，铁硅铝粉末粒度＜75μm，甲壳素粒度＜75μm。
5.根据权利要求1所述的一种贝壳结构吸波材料，其特征在于，所述海因环氧树脂为大分子海因环氧树脂，分子量＞800。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种贝壳结构吸波材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：刚性成形模设计与制造：按粉末冶金结构零件成形模设计原理与制造方法设计、制造刚性成形模，供贝壳结构吸波材料低温压力烧结使用；
步骤2：混合粉末配制：首先按上述重量比分别称取碳酸钙粉末、铁硅铝粉末、甲壳素、海因环氧树脂和二氨基二苯砜，然后将海因环氧树脂和二氨基二苯砜单独搅拌均匀，再与碳酸钙粉末、铁硅铝粉、甲壳素一同放入专用搅拌设备进行搅拌，配制得到均匀混合粉末，备用；
步骤3：桉木单板浸胶：首先将桉木单板裁撤成与步骤1所述刚性成形模型腔长、宽尺寸匹配的小块，然后浸渍在海因环氧树脂中，并经沥干、晾晒后得到浸胶桉木单板，备用；
步骤4：铺装：在经由步骤1获得的刚性成形模型腔内，将经由步骤2、步骤3得到的均匀混合粉末与浸胶桉木单板按奇数层为混合粉末、偶数层为浸胶桉木单板铺装成5层结构，其中偶数层浸胶桉木单板的木纹相互垂直；
步骤5：低温压力烧结：对步骤4铺装好的5层结构进行低温压力烧结，得到既定形状与微观结构的贝壳结构吸波材料；所述低温压力烧结工艺条件为：成形压力60-120MPa、烧结温度110-210℃、保温保压时间7-10h。
7.根据权利要求6所述的一种贝壳结构吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1的刚性成形模为双层结构型腔，型腔内层为淬回火态合金钢Cr12MoV，外层为调质态中碳钢45，内外层采用过盈热装配，型腔内表面硬度为HRC58-62、粗糙度为Ra0.4；刚性成形模的上下模冲采用T10A，淬回火硬度为HRC56-60，工作部位粗糙度为Ra0.8。
8.根据权利要求6所述的一种贝壳结构吸波材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5中成形压力、烧结温度与保温保压时间分为4个阶段匹配使用：第1阶段：成形压力60-70MPa、烧结温度110-120℃、保温保压时间2-3h；第2阶段：成形压力80-90MPa、烧结温度140-150℃、保温保压时间1.5-2h；第3阶段：成形压力90-100MPa、烧结温度170-190℃、保温保压时间2.5-3h，第4阶段：成形压力100-120MPa、烧结温度200-210℃、保温保压时间1-2h。
CN202110298951.1A 2021-03-20 2021-03-20 一种贝壳结构吸波材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN113059876B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110298951.1A CN113059876B (zh) 2021-03-20 2021-03-20 一种贝壳结构吸波材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110298951.1A CN113059876B (zh) 2021-03-20 2021-03-20 一种贝壳结构吸波材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113059876A true CN113059876A (zh) 2021-07-02
CN113059876B CN113059876B (zh) 2022-05-13

Family

ID=76562682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110298951.1A Expired - Fee Related CN113059876B (zh) 2021-03-20 2021-03-20 一种贝壳结构吸波材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113059876B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105599392A (zh) * 2016-01-20 2016-05-25 广西大学 具有电磁兼容性能的胶合板及其制备方法
CN107813399A (zh) * 2017-10-10 2018-03-20 中南林业科技大学 一种草本植物基耐候隐身板材及其制备方法
JP2018073897A (ja) * 2016-10-26 2018-05-10 リンテック株式会社 電波吸収体、半導体装置および複合シート
CN109664567A (zh) * 2018-12-12 2019-04-23 横店集团东磁股份有限公司 一种薄片型导热吸波复合材料及其制备方法
CN110920158A (zh) * 2019-11-12 2020-03-27 航天科工武汉磁电有限责任公司 一种树脂柱增强宽频吸波/承载复合材料及其制备方法
KR20200071934A (ko) * 2018-12-12 2020-06-22 하현봉 전자파 차폐 흡수기능 목재 구조 및 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105599392A (zh) * 2016-01-20 2016-05-25 广西大学 具有电磁兼容性能的胶合板及其制备方法
JP2018073897A (ja) * 2016-10-26 2018-05-10 リンテック株式会社 電波吸収体、半導体装置および複合シート
CN107813399A (zh) * 2017-10-10 2018-03-20 中南林业科技大学 一种草本植物基耐候隐身板材及其制备方法
CN109664567A (zh) * 2018-12-12 2019-04-23 横店集团东磁股份有限公司 一种薄片型导热吸波复合材料及其制备方法
KR20200071934A (ko) * 2018-12-12 2020-06-22 하현봉 전자파 차폐 흡수기능 목재 구조 및 제조방법
CN110920158A (zh) * 2019-11-12 2020-03-27 航天科工武汉磁电有限责任公司 一种树脂柱增强宽频吸波/承载复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113059876B (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106183315B (zh) 一种红外‑雷达兼容型隐身材料及其制备方法
CN101760067B (zh) 除甲醛、消除电磁辐射及隔热保温的环保腻子
Ghofrani et al. Mechanical and acoustical properties of particleboards made with date palm branches and vermiculite
CN103794204A (zh) 一种石墨烯宏观材料的应用方法
CN111944480B (zh) 一种纤维板生产用硅溶胶大豆蛋白胶粘剂及其制备方法
CN113059876B (zh) 一种贝壳结构吸波材料及其制备方法
CN105756212A (zh) 一种建筑板
CN107620437A (zh) 一种保温装饰一体板
CN108806662B (zh) 一种隔声降噪用石墨烯多孔材料的制备方法
CN110682645A (zh) 多层隔热高耐蚀pvdf覆膜板
CN107188612A (zh) 一种用于人防工程新型空壳颗粒复合防护材料
CN111592291B (zh) Fbt-x系列稀土复合保温材料及其制备方法
CN210441746U (zh) 一种雷达隐形方舱的壁板
CN108358513A (zh) 一种环保耐磨保温阻燃复合板材及其制备方法
CN110315607B (zh) 一种具有电磁波吸收功能的细木工板及其制备方法
CN109111797B (zh) 一种电力设备用防火涂料及其制备方法
CN107382148A (zh) 一种多功能混凝土及其制备方法
CN106476383A (zh) 夹木砧板及其制造工艺
CN111944367A (zh) 一种喷涂型吸隔音材料及其应用
CN108641140B (zh) 用于低频吸声的稀土氧化物/丁腈橡胶-聚氨酯泡沫双层复合材料及其制备方法
CN110561848A (zh) 一种弹性缓冲降噪保温板
CN112519340B (zh) 一种基于苎麻纤维与苎麻骨的吸波复合材料及其制备方法
CN212372876U (zh) 一种隔热阻尼减震材料
CN114479584B (zh) 一种隔音保温阻燃的轻量化水性阻尼涂料及其制备方法
CN211074978U (zh) Lvl结构木皮uv饰面新型装饰板

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220513

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee