CN113183548B - 一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料及其制备方法 - Google Patents
一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113183548B CN113183548B CN202110413809.7A CN202110413809A CN113183548B CN 113183548 B CN113183548 B CN 113183548B CN 202110413809 A CN202110413809 A CN 202110413809A CN 113183548 B CN113183548 B CN 113183548B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cone
- composite fiber
- textile material
- array type
- fabric
- 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.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000004753 textile Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 123
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 92
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 16
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 238000009958 sewing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 abstract description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 229920002334 Spandex Polymers 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004759 spandex Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Images
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
- 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
- B32B5/02—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 structural features of a fibrous or filamentary layer
- B32B5/08—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 structural features of a fibrous or filamentary layer the fibres or filaments of a layer being of different substances, e.g. conjugate fibres, mixture of different fibres
-
- 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
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/28—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled
-
- 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
- B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
-
- 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
- B32B5/22—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 the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—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 the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—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 the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise
- F41H3/02—Flexible, e.g. fabric covers, e.g. screens, nets characterised by their material or structure
-
- 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
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/02—Coating on the layer surface on fibrous or filamentary 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
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/20—Inorganic coating
-
- 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
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0253—Polyolefin fibres
-
- 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
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
- B32B2262/0276—Polyester fibres
- B32B2262/0284—Polyethylene terephthalate [PET] or polybutylene terephthalate [PBT]
-
- 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
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/103—Metal fibres
-
- 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
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
-
- 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
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/14—Mixture of at least two fibres made of different materials
-
- 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
- B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
- B32B2307/212—Electromagnetic interference shielding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
本发明涉及一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料，其包括至少一层复合纤维织物；在该复合纤维织物表面以热定型方式形成若干小椎体，这些椎体分布在纺织物表面形成规则的椎体阵列；所述复合纤维织物含有按质量百分数计的：阻燃涤纶长丝15‑25％、涤纶短纤维15‑25％、热定型纤维8‑15％、螺旋不锈钢纤维1％‑30％、镀镍碳纤维1％‑30％。本发明的锥体阵列型雷达隐身纺织材料实现了对电磁波吸收和散射双重作用，减少雷达回波，拓宽隐身频段，提高隐身性能。
Description
技术领域
本发明涉及纺织材料技术领域，尤其是一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料及其制备方法。
背景技术
现代侦察与监视技术的飞速发展使与之相对抗的伪装、隐身技术成为现代战争的必需，伪装体系特别是伪装织物覆盖法是对抗侦察与监视的有效手段之一。为了提升武器装备的战场生存能力，世界很多国家都在研发应用更为先进的隐身遮障器材，美、法、俄、英、德、瑞典、以色列等世界军事强国都对多频谱伪装网给予了充分的重视。当前我国伪装遮帐材料与技术已经有了一定的发展，不过距离世界发达水平仍有差距。具体表现在隐身波段不够宽、机动性能差等方面。
目前的雷达伪装多以对电磁波强散射特性的不锈钢等导电纤维混纺织物制作布料基材，其主要对电磁波形成屏蔽散射作用，对雷达隐身有一定的强散射效果，但在波段匹配、衰减强度上还不理想，使得现有不锈钢等导电纤维制成的伪装网在雷达下仍然具有较大的雷达回波，目标明显，无法实现真正意义上的雷达隐身。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料及其制备方法，实现对电磁波吸收和散射双重作用，减少雷达回波，拓宽隐身频段，提高隐身性能。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料，包括：
至少一层复合纤维织物；在该复合纤维织物表面以热定型方式形成若干小椎体，这些椎体分布在纺织物表面形成规则的椎体阵列；
所述复合纤维织物含有按质量百分数计的：阻燃涤纶长丝15-25％、涤纶短纤维15-25％、热定型纤维8-15％、螺旋不锈钢纤维1％-30％、镀镍碳纤维1％-30％。
优选地，所述复合纤维织物含有按质量百分数计的：阻燃涤纶长丝20％、涤纶短纤维20％、热定型纤维10％、螺旋不锈钢纤维25％和镀镍碳纤维25％。
通过加热使得复合纤维织物中的热定型纤维受热融化后，使复合纤维织物脱离加热区进行凝固后，将粘附住排布在其周围的纤维，起到进一步固定纤维的作用，以便制作出椎体阵列的三维结构。热定型纤维为市售产品。
根据本发明的较佳实施例，所述螺旋不锈钢纤维长度10-50mm；所述镀镍碳纤维长度为10-50mm。
根据本发明的较佳实施例，所述小椎体为三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥、八棱锥或圆锥。
根据本发明的较佳实施例，所述小椎体的底面积为75-2500mm2，高度为10mm-30mm。
根据本发明的较佳实施例，所述小椎体为四棱锥时，其底面边长为10mm-50mm；所述小椎体为圆锥时，底面直径为10-30mm。
根据本发明的较佳实施例，所述锥体阵列型雷达隐身纺织材料包含相互叠合的双层或多层复合纤维织物，不同复合纤维织物表面的小椎体的规格不同。所述双层或多层复合纤维织物之间采用缝合或粘合的形式固定。优选地，每层复合纤维织物表面的小椎体为等高设计，以便于多层复合纤维织物的叠加组合使用。
优选地，所述小椎体为三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥或八棱锥时，其各条棱从底部到顶端为弧形过渡；所述小椎体为圆锥时，其顶面为抛物线形顶部。
根据本发明的较佳实施例，所述锥体阵列型雷达隐身纺织材料还包含高强度基布，所述高强度基布含有高分子量聚乙烯纤维；所述复合纤维织物缝合或粘接在所述高强度基布表面。
根据本发明的较佳实施例，所述复合纤维织物的电阻率为0.5Ω/cm。
根据本发明的较佳实施例，所述复合纤维织物表面涂覆有表面涂层，所述表面涂层为吸波材料、防腐材料或阻燃材料。所述吸波材料包括但限于铁氧体系列、微粉、多晶铁磁性纤维、电介质陶瓷、导电纤维。
优选地，防腐材料为石墨烯和/或CNT增强的聚氨酯涂层，且在该聚氨酯涂层表面形成了仿荷叶表面的微纳米级凸起疏水结构，用于提高防腐性能。
第二方面，本发明还提供一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料的制备方法，其包括：
S1:将如下质量配比的不同纤维，混纺制得复合纤维织物；
阻燃涤纶长丝15-25％、涤纶短纤维15-25％、热定型纤维8-15％、螺旋不锈钢纤维1％-30％、镀镍碳纤维1％-30％；
S2:采用热定型模板，将S1制备的复合纤维织物热定型成表面具有椎体阵列的三维结构。
根据本发明制备方法的较佳实施例，还包括步骤S3:在步骤S2得到的复合纤维织物表面喷涂吸波材料涂层；或者：将步骤S2得到的经过不同规格的热定型模板处理后的复合纤维织物进行叠合；或者：将步骤S2得到的经过不同规格的热定型模板处理后的复合纤维织物进行叠合，叠合后再缝合/粘接到高强度基布表面，制得雷达隐身纺织材料。
优选地，所述喷涂可采用超音速火焰喷涂设备实现，所述吸波材料为吸波材料，包括但不限于：铁氧体系列(包括FeSiAl铁磁性非晶态空心微球等)、微粉、多晶铁磁性纤维、电介质陶瓷、导电纤维等。
(三)有益效果
本发明采用阻燃涤纶长丝、热定型纤维、不锈钢纤维、镀镍碳纤维(导电导磁双复纤维)和涤纶短纤维混纺制成复合纤维织物，实现了对电磁波的吸收和散射的双重作用，极大降低了雷达回波率，提高隐身性能。在此基础上，进一步采用热定型方法引入椎体阵列超材料雷达隐身三维结构设计，进一步提高隐身性能、拓宽雷达隐身频段。
其中，镀镍碳纤维和短切不锈钢螺旋纤维都都具有导电性，通过在该复合纤维织物中各成分的含量配比的调节，实现对复合纤维织物电导率的调节控制。对材料表面椎体阵列的规格进行调节，以调节雷达隐身频段。
据研究发现，随着椎体凸的尺寸增大，雷达波反射率峰值向低频移动，但同时高频性能有所减弱。因此本发明进一步地，以不同规格的热定型模板制作表面具有不同规格大小的椎体阵列的复合纤维织物，然后将这些复合纤维织物进行双层或者多层的叠合，以拓宽雷达隐身频段。
此外，在本发明的一些实施例中，还设置了高强度基布，以供支撑复合纤维织物，重解决强度问题。
在本发明的另一些实施例中，还通过在经过热定型模板处理的复合纤维织物表面形成表面涂层，例如防腐涂层、阻燃涂层或吸波涂层等，实现不同的功能。特别地，还可以喷涂复合涂层，即阻燃防腐涂层，阻燃吸波涂层，防腐吸波涂层等等。优选可通过喷涂吸波材料涂层，进一步减少雷达回波，提高隐身性能。
附图说明
图1为本发明实施例1的锥体阵列型雷达隐身纺织材料示意图。
图2为本发明实施例2的锥体阵列型雷达隐身纺织材料示意图。
图3为本发明实施例3的锥体阵列型雷达隐身纺织材料示意图。
图4为复合纤维织物的电阻率对雷达反射率的影响曲线。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
如图1所示，为本发明的较佳实施例1。本实施例的锥体阵列型雷达隐身纺织材料60由一层复合纤维织物10组成，该复合纤维织物10由按质量分数计20％的阻燃涤纶长丝(细度400D)、20％的涤纶短纤维(细度20D，长度为32mm)、10％热定型纤维、25％螺旋不锈钢纤维(直径0.04mm)和25％镀镍碳纤维混纺而成。螺旋不锈钢纤维长度32-35mm；其中，镀镍碳纤维长度为30mm。镀镍碳纤维为化学镀镍或电镀镍，碳纤维密度为1.75g/cm3，直径为6-8μm，镍镀层厚度为1.5μm。
在混纺完成后，采用热定型金属模板对复合纤维织物进行热定型处理，冷却后，在复合纤维织物10表面形成椎体阵列的三维结构。其中，该椎体阵列的三维结构包含若干个小椎体11，小椎体11为四棱锥，底面为正方形，边长为20mm，高度为15mm，各条棱从底部到顶端为弧形过渡，使小椎体11形成不尖锐的顶端。
对本实施例的锥体阵列型雷达隐身纺织材料60的吸波性能进行测试，结果显示：对2-110GHz的雷达辐射波均可实现-10dB到-20dB的衰减能力。说明本实施例的锥体阵列型雷达隐身纺织材料60，在非常宽的频率范围内实现了对电磁波较大衰减，具有优异的雷达隐身能力。
实施例2
如图2所示，为本发明的较佳实施例2。本实施例的锥体阵列型雷达隐身纺织材料70包含两层复合纤维织物101和102。
下层的复合纤维织物101由按质量分数计20％的阻燃涤纶长丝(细度300D)、20％的涤纶短纤维(细度22D，长度为64mm)、10％热定型纤维、20％螺旋不锈钢纤维(直径0.05mm)和30％镀镍碳纤维混纺而成。螺旋不锈钢纤维长度32-35mm；其中，镀镍碳纤维长度为30mm。镀镍碳纤维为化学镀镍或电镀镍，碳纤维密度为1.75g/cm3，直径为6-8μm，镍镀层厚度为1.5μm。
在混纺完成后，采用热定型金属模板对复合纤维织物进行热定型处理，冷却后，在复合纤维织物101表面形成椎体阵列的三维结构。其中，该椎体阵列的三维结构包含若干个小椎体11，小椎体11为四棱锥体，底面边长24mm，高度为20mm，各条棱从底部到顶端为弧形过渡，使小椎体11形成不尖锐的顶端。
按照上述相同的方法和组分制备上层的复合纤维织物102，但在采用热定型金属模板进行热定型处理时，使用椎体规格不同的热定型金属模板，使处理后，在复合纤维织物102表面形成的小椎体11为四棱锥体，底面边长18mm，高度为16mm，各条棱从底部到顶端为弧形过渡，使小椎体11形成不尖锐的顶端。
将复合纤维织物101和复合纤维织物102进行叠合在一起，并在接触位置涂胶粘接固定。
将复合纤维织物101和复合纤维织物102的进行雷达波反射率测试，结果发现复合纤维织物101的雷达波反射率峰值向低频移动，同时高频雷达波的反射率降低，说明当椎体阵列中小椎体的尺寸变大时，不利于高频雷达波的反射。反之，当椎体阵列中小椎体的尺寸变小时，不利于低频雷达波的反射。为了获得较宽的雷达波衰减频段，可将椎体尺寸较大的复合纤维织物101和椎体尺寸较小的复合纤维织物102叠层组合。对本实施例的锥体阵列型雷达隐身纺织材料70的吸波性能进行测试，结果显示：在2-110GHz均可实现-22B到-30dB的衰减能力。
本实施例是双层组合为例进行说明。在不考虑锥体阵列型雷达隐身纺织材料厚度和重量的情况下，还可将设置多层复合纤维织物，且这些复合纤维织物上的椎体尺寸大小呈梯度变化，然后将这些复合纤维织物进行多层叠合组合，以适应于更宽频段的雷达波衰减功能。
实施例3
实施例3是在实施例2的基础上，本实施例的锥体阵列型雷达隐身纺织材料80增设一层高强度基布20。该高强度基布20可由400D高强聚乙烯和涤纶的复合纱纺织得到。例如，可由300D氨纶丝和500D涤纶丝外包缠双层400D高强聚乙烯纤维制得混合纱线，以混合纱线为纺丝制得该高强度基布20。该高强度基布20具有一定弹性和高强度。
然后以将实施例2双层组合的复合纤维织物101和复合纤维织物102，缝合在高强度基布20表面，制得本实施例的锥体阵列型雷达隐身纺织材料80。
实施例4
本实施例在实施例2的基础上，对已经过热定型金属模板处理的复合纤维织物101和复合纤维织物102表面，分别喷涂吸波涂层，该吸波涂层为铁氧体吸波涂层。
此外，通过调节复合纤维织物各纤维的比例，得到一系列电阻率的复合纤维织物，测试不同电阻率的复合纤维织物对雷达反射率衰减的影响。结果如图4所示，当电阻率设计为0.5时，织物具有最佳的衰减性能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料，其特征在于，其包括至少一层复合纤维织物；在该复合纤维织物表面以热定型方式形成若干小椎体，这些椎体分布在复合纤维织物表面形成规则的椎体阵列；
所述小椎体为三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥、八棱锥或圆锥；所述小椎体的底面积为75-2500mm2，高度为10mm-30mm；所述复合纤维织物含有按质量百分数计的：阻燃涤纶长丝15-25%、
涤纶短纤维15-25%、热定型纤维8-15%、螺旋不锈钢纤维1%-30%、镀镍碳纤维1%-30%；
所述锥体阵列型雷达隐身纺织材料包含相互叠合的双层或多层复合纤维织物，不同复合纤维织物表面的小椎体的规格不同；所述双层或多层复合纤维织物之间采用缝合或粘合的形式固定。
2.根据权利要求1所述的锥体阵列型雷达隐身纺织材料，其特征在于，所述螺旋不锈钢纤维长度10-50mm；所述镀镍碳纤维长度为10-50mm。
3.根据权利要求1所述的锥体阵列型雷达隐身纺织材料，其特征在于，所述小椎体为三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥或八棱锥时，其各条棱从底部到顶端为弧形过渡；所述小椎体为圆锥时，其顶面为抛物线形顶部。
4.根据权利要求1所述的锥体阵列型雷达隐身纺织材料，其特征在于，所述小椎体为四棱锥时，其底面边长为10mm-50mm；所述小椎体为圆锥时，底面直径为10-30mm。
5.根据权利要求1所述的锥体阵列型雷达隐身纺织材料，其特征在于，所述锥体阵列型雷达隐身纺织材料还包含高强度基布，所述高强度基布含有高分子量聚乙烯纤维；所述复合纤维织物缝合或粘接在所述高强度基布表面。
6.根据权利要求1-5任一项所述的锥体阵列型雷达隐身纺织材料，其特征在于，所述复合纤维织物的电阻率为0.5Ω/cm。
7.根据权利要求1-5任一项所述的锥体阵列型雷达隐身纺织材料，其特征在于，所述复合纤维织物表面涂覆有表面涂层，所述表面涂层为吸波材料、防腐材料或阻燃材料。
8.一种权利要求1-7任一项所述的锥体阵列型雷达隐身纺织材料的制备方法，其特征在于，其包括：
S1:将如下质量配比的不同纤维，混纺制得复合纤维织物；
阻燃涤纶长丝15-25%、涤纶短纤维15-25%、热定型纤维8-15%、螺旋不锈钢纤维1%-30%、镀镍碳纤维1%-30%；
S2:采用热定型模板，将S1制备的复合纤维织物热定型成表面具有椎体阵列的三维结构；所述椎体为三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥、八棱锥或圆锥；所述小椎体的底面积为75-2500mm2，高度为10mm-30mm；
S3：将步骤S2得到的经过不同规格的热定型模板处理后的复合纤维织物进行叠合；
或者：将步骤S2得到的经过不同规格的热定型模板处理后的复合纤维织物进行叠合，叠合后再缝合/粘接到高强度基布表面，制得雷达隐身纺织材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110413809.7A CN113183548B (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110413809.7A CN113183548B (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113183548A CN113183548A (zh) | 2021-07-30 |
| CN113183548B true CN113183548B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=76977378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110413809.7A Active CN113183548B (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113183548B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114541027B (zh) * | 2022-01-21 | 2022-12-06 | 东华大学 | 基于有序织造全反射结构编织体的红外隐身织物及其制法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE420236B (sv) * | 1975-05-13 | 1981-09-21 | Barracudaverken Ab | Radarkamouflerande kamouflageduk med stodvev |
| JP3546091B2 (ja) * | 1995-03-30 | 2004-07-21 | Ｆｄｋ株式会社 | 電磁波シールド材 |
| SE513643C2 (sv) * | 1998-09-07 | 2000-10-16 | Barracuda Tech Ab | Maskeringsmaterial med optisk maskeringsverkan, med tredimensionell ytstruktur |
| JP2006118179A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Takenaka Komuten Co Ltd | 電磁波吸収体 |
| US7415934B2 (en) * | 2005-09-23 | 2008-08-26 | Takken Paul E | Three-dimensional camouflage material having cupped heat deformations at discreet locations and method for making same |
| CN100401867C (zh) * | 2007-05-25 | 2008-07-09 | 北京理工大学 | 一种屏蔽宽频电磁波的阻燃防静电聚乙烯复合膜及其制备方法 |
| CN101531804B (zh) * | 2009-04-13 | 2010-12-29 | 天津大学 | 三维编织镀镍碳纤维与环氧树脂电磁屏蔽复合材料及制备方法 |
| CN102618994A (zh) * | 2012-04-25 | 2012-08-01 | 天津工业大学 | 一种电磁波屏蔽织物及其制造方法 |
| CN203869593U (zh) * | 2014-03-28 | 2014-10-08 | 北京元恒大通科技有限公司 | 一种多频谱伪装篷布 |
| CN104990459B (zh) * | 2015-07-06 | 2018-04-06 | 苏州工业园区高性能陶瓷纤维工程中心有限公司 | 一种雷达红外隐身集成复合隐身篷布及其制备方法 |
| CN107130338B (zh) * | 2017-06-26 | 2019-03-19 | 肃宁县中原纺织有限责任公司 | 一种伪装用凹凸格子布及其生产方法 |
| CN207907758U (zh) * | 2017-11-30 | 2018-09-25 | 河北科技大学 | 一种伪装吸波毯 |
| CN209904118U (zh) * | 2019-04-29 | 2020-01-07 | 福建星宏新材料科技有限公司 | 一种防辐射保健功能面料 |
| CN212560643U (zh) * | 2020-05-08 | 2021-02-19 | 东莞百宏实业有限公司 | 局部立体经编网布 |
| CN111572109B (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-02 | 宁波曙翔新材料股份有限公司 | 一种隐身材料系统及其制备方法 |
| CN112030320B (zh) * | 2020-09-07 | 2021-08-13 | 浙江亿朋服饰有限公司 | 一种防静电纤维混纺面料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-04-16 CN CN202110413809.7A patent/CN113183548B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113183548A (zh) | 2021-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Comparison of electromagnetic shielding effectiveness properties of diverse conductive textiles via various measurement techniques | |
| CN111572109B (zh) | 一种隐身材料系统及其制备方法 | |
| EP3252871B1 (en) | Frequency-selective surface composite structure | |
| CN112436286B (zh) | 一种频带可调的柔性多层吸波材料及其制备方法 | |
| CN113183548B (zh) | 一种锥体阵列型雷达隐身纺织材料及其制备方法 | |
| US4764779A (en) | Electroconductive fibrous material | |
| CN101995187A (zh) | 红外、雷达新型一体化隐身织物及其制备方法 | |
| Jagatheesan et al. | Fabrics and their composites for electromagnetic shielding applications | |
| CN109167181A (zh) | 一种图形化蜂窝单元宽带周期吸波结构 | |
| CN106469858A (zh) | 一种吸波体结构 | |
| RU2370866C1 (ru) | Радиопоглощающее покрытие | |
| US9991588B2 (en) | Highly conductive fiber reinforced antennas | |
| US20060125707A1 (en) | Low backscatter polymer antenna with graded conductivity | |
| CN112864630A (zh) | 一种可展的可调谐频率选择织物及其制备方法 | |
| CN105322276A (zh) | 一种机织间隔织物结构天线的织造方法 | |
| CN210537247U (zh) | 一种电磁屏蔽结构 | |
| CN105670370A (zh) | 一种毛条型宽频隐身材料 | |
| CN115679710A (zh) | 一种多频谱复合伪装织物及其制备方法 | |
| CN113619212B (zh) | 一种高强度柔性织物吸波材料及其制备方法 | |
| JP4164527B2 (ja) | 電波吸収体 | |
| RU2566338C2 (ru) | Устройство для защиты от электромагнитного излучения | |
| CN104553137A (zh) | 柔性吸波织物及其应用 | |
| CN112437599B (zh) | 一种电磁屏蔽结构 | |
| CN106811988A (zh) | 基于立绒和毛圈周期结构的频率选择立体织物 | |
| CN204796033U (zh) | 吸波超材料及吸波装置 |
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 |