CN115322430B - 一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115322430B
CN115322430B CN202210881469.5A CN202210881469A CN115322430B CN 115322430 B CN115322430 B CN 115322430B CN 202210881469 A CN202210881469 A CN 202210881469A CN 115322430 B CN115322430 B CN 115322430B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wave
absorbing
composite material
aerogel composite
aerogel
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
Application number
CN202210881469.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115322430A (zh
Inventor
刘雨杭
文友谊
李博
宋志梅
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.)
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
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 Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd filed Critical Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority to CN202210881469.5A priority Critical patent/CN115322430B/zh
Publication of CN115322430A publication Critical patent/CN115322430A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115322430B publication Critical patent/CN115322430B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/26—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a solid phase from a macromolecular composition or article, e.g. leaching out
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0083—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising electro-conductive non-fibrous particles embedded in an electrically insulating supporting structure, e.g. powder, flakes, whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/10—Polyamides derived from aromatically bound amino and carboxyl groups of amino carboxylic acids or of polyamines and polycarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

本申请公开了一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法，涉及隐身技术领域；旨在解决现有填充型吸波蜂窝，填充物与蜂窝空壁无相互作用，易脱落等问题以满足应用需求的技术问题。所述吸波气凝胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；将所述第一吸波气凝胶复合材料进行冷冻处理和干燥处理，获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。

Description

一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及吸波材料领域，尤其涉及一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法。
背景技术
随着雷达技术的发展与电磁环境的日趋复杂，吸波材料已经成为军事民用领域不可缺少的一部分。蜂窝结构具有高抗压强度、高比强度和高比刚度等特点，是一种极具潜力的材料，常用的蜂窝吸波材料通常是在蜂窝表层涂覆一层吸波涂层，但吸波涂层由于含有有机树脂，因此具有增重大、易剥落等缺点导致现有吸波蜂窝材料的吸波性能不足以满足应用需求。此外，填充型吸波蜂窝是近几年发展的先进技术，通过吸收体填充至蜂窝孔格内部，从而大幅提升吸波蜂窝T向(电磁波入射进入蜂窝孔格内部)吸收性能，但是填充型吸波蜂窝具有填充物与蜂窝空壁无相互作用，易脱落等问题，亟需解决。
发明内容
本申请的主要目的是提供一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法，旨在解决现有填充型吸波蜂窝具有填充物与蜂窝空壁无相互作用，易脱落等问题，以满足应用需求的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请提出了：一种吸波气凝胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；
将所述第一吸波气凝胶复合材料进行冷冻处理和干燥处理，获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。
作为本申请一些可选实施方式，所述芳纶纳米纤维的用量为30～80重量份.
作为本申请一些可选实施方式，所述吸波剂的用量为20～70重量份。
作为本申请一些可选实施方式，将吸收剂/芳纶混合溶液球磨，转速为200-500r/min，时间为12-24h。
作为本申请一些可选实施方式，水合反应溶剂为水或水与醇类的复合溶剂
作为本申请一些可选实施方式，所述水合反应的反应时间为10～30min。
作为本申请一些可选实施方式，所述冷冻处理方式为液氮冷冻处理，通过所述液氮冷冻处理，将蜂窝孔格内部填充的水凝胶冷冻成冰凝胶。
作为本申请一些可选实施方式，所述干燥处理方式包括加热干燥、冷冻干燥和超临界干燥中的至少一种。
作为本申请一些可选实施方式，在所述将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料之前，还包括：
将氢氧化钾和二甲基亚砜混合均匀，获得复合溶剂；
将芳纶纤维放入所述复合溶剂中进行溶解，获得芳纶纳米纤维。
作为本申请一些可选实施方式，每1重量份所述复合溶剂中的氢氧化钾用量为0.9重量份～10重量份。
作为本申请一些可选实施方式，每1重量份所述复合溶剂中的二甲基亚砜用量为85重量份～99重量份。
作为本申请一些可选实施方式，每1重量份所述复合溶剂用于溶解0.1重量份～5重量份所述芳纶纤维。
为解决上述技术问题，本申请还提出了：一种吸波气凝胶复合材料，由上述制备方法制备获得。
相较于现有制备方法，本申请所述制备方法通过将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，先倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，以获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；其中水合反应溶剂为水与醇类的混合物，通过调节其比例可控制芳纶水合程度，从而提高气凝胶的力学稳定性。此外所述水凝胶与所述蜂窝孔格之间无任何间隙，一方面保证了气凝胶与蜂窝孔格的贴合度，另一方面避免了气凝胶因形状与蜂窝孔格存在存疑而导致的易脱落现象发生。在获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料后，为了防止在将水凝胶转化为气凝胶过程中出现微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏，本申请先将所述第一吸波气凝胶复合材料进行冷冻处理获得蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的中间吸波气凝胶复合材料；再将所述蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的中间吸波气凝胶复合材料进行干燥处理，以使得所述冰凝胶中的有机溶剂被去除，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，从而获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。通过上述方法获得的第二吸波气凝胶复合材料，先是通过将凝胶水水合生成水凝胶，再通过冷冻处理和干燥处理使获得的气凝胶内部孔隙呈现出层状交替的结构，从而将透入蜂窝孔内部的电磁波限制在气凝胶的内部，进而被耗散，以达到提升吸波气凝胶复合材料的吸波性能。
附图说明
图1是本申请实施例所述吸波气凝胶复合材料的制备方法流程示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
随着雷达技术的发展与电磁环境的日趋复杂，吸波材料已经成为军事民用领域不可缺少的一部分。蜂窝结构具有高抗压强度、高比强度和高比刚度等特点，是一种极具潜力的材料，常用的蜂窝吸波材料通常是在蜂窝表层涂覆一层吸波涂层，但吸波涂层由于含有有机树脂，因此具有增重大、易剥落等缺点，导致现有吸波蜂窝材料的吸波性能不足以满足应用需求。
针对上述技术问题，本申请提出了：一种吸波气凝胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S10、将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料。
在具体应用中，所述芳纶纳米纤维通过以下步骤获得：将氢氧化钾和二甲基亚砜混合均匀，获得复合溶剂；将芳纶纤维放入所述复合溶剂中进行溶解，获得芳纶纳米纤维。其中，每1重量份所述复合溶剂中的氢氧化钾用量为0.9重量份～10重量份；每1重量份所述复合溶剂中的二甲基亚砜用量为85重量份～99重量份；每1重量份所述复合溶剂用于溶解0.1重量份～5重量份所述芳纶纤维。
在具体应用中，为了同时从内部结构和组分两方面同时增加气凝胶的吸波性能，本申请将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后再倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，以在后续应用时能更好的将电磁波束缚在气凝胶材料中进行耗散。另外，本申请所述复合溶剂组分包括氢氧化钾和二甲基亚砜，所述复合溶剂中的氢氧化钾可用于解离高强纤维原材料之间的分子间氢键，使其溶解获得芳纶纳米纤维，所述芳纶纳米纤维通过复合溶剂解离后，具有更为复杂的内部孔隙结构，以增加后续吸波剂在芳纶纳米纤维的附着面积，从而增加吸波剂在吸收电磁波时的作用面积。在具体应用中，为了使吸波剂更均匀地分散在芳纶纳米纤维中，可以在将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后进行球磨处理，芳纶上苯环和极性基团可与吸收剂产生相互作用，辅助其分散并球磨纳米化，从而增加所述吸收剂用于吸收电磁波的表面积。
在具体应用中，所述水合反应的反应时间为10～30min，水合反应的温度为常温即可，旨在将凝胶水溶液水合生成水凝胶，即以水为分散介质的凝胶，其具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物；是一种高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状。因此以上述方法获得的水凝胶与蜂窝孔形状完全贴合，避免水凝胶与蜂窝孔之间存在间隙，导致吸波复合材料的吸波性能不足。
S20、将所述第一吸波气凝胶复合材料进行冷冻处理和干燥处理，获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。
在具体应用中，本申请在获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料后，为了防止在将水凝胶转化为气凝胶过程中出现微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏，本申请先将所述第一吸波气凝胶复合材料进行冷冻处理获得蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的中间吸波气凝胶复合材料；再将所述蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的中间吸波气凝胶复合材料进行干燥处理，以使得所述冰凝胶中的有机溶剂被去除，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，从而获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料，所述第二吸波气凝胶复合材料中蜂窝孔格内部填充的气凝胶。
在具体应用中，所述芳纶纳米纤维的用量为30～80重量份，所述吸波剂的用量为20～70重量份。所述冷冻处理方式为液氮冷冻处理，通过所述液氮冷冻处理，将蜂窝孔格内部填充的水凝胶冷冻成冰凝胶；在实际应用时，所述冷冻处理的时间和温度均可根据实际需求进行调整，将所述水凝胶冷冻成具有复杂内部结构的冰凝胶即可。所述干燥处理方式包括加热干燥、冷冻干燥和超临界干燥中的至少一种；在实际应用时，所述干燥处理的时间和温度均可根据实际需求进行调整，旨在将所述冰凝胶中的有机溶剂去除干净即可，从而使得所述气凝胶能在蜂窝孔内形成与蜂窝孔格内壁完全贴合的吸波气凝胶，用以吸收电磁波。
通过上述方法获得的第二吸波气凝胶复合材料，先是通过将凝胶水水合生成水凝胶，再通过液氮冷冻和干燥处理使获得的气凝胶内部孔隙呈现出层状交替的结构，从而将透入蜂窝孔内部的电磁波限制在气凝胶的内部，进而被耗散，以达到提升吸波气凝胶复合材料的吸波性能。
基于同样的发明思路，本申请还提供了：一种吸波气凝胶复合材料，由上述制备方法制备获得。
所述吸波气凝胶复合材料通过将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，先倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，以获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；此时所述水凝胶与所述蜂窝孔格之间无任何间隙，一方面保证了气凝胶与蜂窝孔格的贴合度，另一方面避免了气凝胶因形状与蜂窝孔格存在存疑而导致的易脱落现象发生。在获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料后，为了防止在将水凝胶转化为气凝胶过程中出现微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏，本申请先将所述第一吸波气凝胶复合材料进行冷冻处理获得蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的中间吸波气凝胶复合材料；再将所述蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的中间吸波气凝胶复合材料进行干燥处理，以使得所述冰凝胶中的有机溶剂被去除，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，从而获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。本申请所述吸波气凝胶复合材料中蜂窝孔格内的气凝胶内部孔隙呈现出层状交替的结构，从而将透入蜂窝孔内部的电磁波限制在气凝胶的内部，进而被耗散，因此本申请所述吸波气凝胶复合材料具有较高的吸波性能。
下面结合具体实施方式对本申请所述吸波气凝胶复合材料及其制备方法进行详细说明：
实施例1
将480g二甲基亚砜与10g氢氧化钾混合均匀，获得复合溶剂；
将10g凯夫拉49加入上述复合溶剂中，室温下搅拌使所述凯夫拉49完全溶解，获得2wt％的芳纶纳米纤维；
将40g所述芳纶纳米纤维与0.2g炭黑混合，常温下磁力搅拌30min后，将其倒入蜂窝芯孔格内，采用去离子水浸泡进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；
通过水透析的方法将所述第一吸波气凝胶复合材料中的有机溶剂进行洗涤后，整体进行液氮冷冻，获得蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的第一吸波气凝胶复合材料中间产物；
将所述第一吸波气凝胶复合材料中间产物进行干燥处理，以使得所述第一吸波气凝胶复合材料中间产物中的有机溶剂再次得到有效去除，以获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。
8mm厚度本实施例所获得的第二吸波气凝胶复合材料在X波段吸收性能为-10.2dB。
实施例2
将480g二甲基亚砜与10g氢氧化钾混合均匀，获得复合溶剂；
将10g凯夫拉49加入上述复合溶剂中，室温下搅拌使所述凯夫拉49完全溶解，获得2wt％的芳纶纳米纤维；
将40g所述芳纶纳米纤维与0.343g炭黑混合，常温下磁力搅拌30min后，将其倒入蜂窝芯孔格内，采用去离子水浸泡进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；
通过水透析的方法将所述第一吸波气凝胶复合材料中的有机溶剂进行洗涤后，整体进行液氮冷冻，获得蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的第一吸波气凝胶复合材料中间产物；
将所述第一吸波气凝胶复合材料中间产物进行干燥处理，以使得所述第一吸波气凝胶复合材料中间产物中的有机溶剂再次得到有效去除，以获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。
8mm厚度本实施例所获得的第二吸波气凝胶复合材料在X波段吸收性能为-15.8dB。
实施例3
将480g二甲基亚砜与10g氢氧化钾混合均匀，获得复合溶剂；
将10g凯夫拉49加入上述复合溶剂中，室温下搅拌使所述凯夫拉49完全溶解，获得2wt％的芳纶纳米纤维；
将40g所述芳纶纳米纤维与5.2羰基铁混合，常温下磁力搅拌30min后，将其倒入蜂窝芯孔格内，采用去离子水浸泡进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；
通过水透析的方法将所述第一吸波气凝胶复合材料中的有机溶剂进行洗涤后，整体进行液氮冷冻，获得蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的第一吸波气凝胶复合材料中间产物；
将所述第一吸波气凝胶复合材料中间产物进行干燥处理，以使得所述第一吸波气凝胶复合材料中间产物中的有机溶剂再次得到有效去除，以获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。
8mm厚度本实施例所获得的第二吸波气凝胶复合材料在X波段吸收性能为-17.3dB。
实施例4
将480g二甲基亚砜与10g氢氧化钾混合均匀，获得复合溶剂；
将10g凯夫拉49加入上述复合溶剂中，室温下搅拌使所述凯夫拉49完全溶解，获得2wt％的芳纶纳米纤维；
将40g所述芳纶纳米纤维与2.6g复合吸收剂混合，所述复合吸收剂由质量比为4:6的炭黑和羰基铁组成；常温下磁力搅拌30min后，将其倒入蜂窝芯孔格内，采用去离子水浸泡进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；
通过水透析的方法将所述第一吸波气凝胶复合材料中的有机溶剂进行洗涤后，整体进行液氮冷冻，获得蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的第一吸波气凝胶复合材料中间产物；
将所述第一吸波气凝胶复合材料中间产物进行干燥处理，以使得所述第一吸波气凝胶复合材料中间产物中的有机溶剂再次得到有效去除，以获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。
8mm厚度本实施例所获得的第二吸波气凝胶复合材料在X波段吸收性能为-16.3dB。
通过上述实施例可以看出，本申请实施例1-4所获得的吸波气凝胶复合材料在X波段吸收性能分别-10.2dB、-15.8dB、-17.3dB和-16.3dB，相较于现有技术，得到了大幅提升。这是由于本申请所述吸波气凝胶复合材料通过将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，先倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，以获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；此时所述水凝胶与所述蜂窝孔格之间无任何间隙，一方面保证了气凝胶与蜂窝孔格的贴合度，另一方面避免了气凝胶因形状与蜂窝孔格存在存疑而导致的易脱落现象发生。在获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料后，为了防止在将水凝胶转化为气凝胶过程中出现微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏，本申请先将所述第一吸波气凝胶复合材料进行冷冻处理获得蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的中间吸波气凝胶复合材料；再将所述蜂窝孔格内部填充有冰凝胶的中间吸波气凝胶复合材料进行干燥处理，以使得所述冰凝胶中的有机溶剂被去除，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，从而获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料。本申请所述吸波气凝胶复合材料中蜂窝孔格内的气凝胶内部孔隙呈现出层状交替的结构，从而将透入蜂窝孔内部的电磁波限制在气凝胶的内部，进而被耗散，因此本申请所述吸波气凝胶复合材料具有较高的吸波性能。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种吸波气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，所述水合反应的溶剂为水或水与醇类的复合溶剂，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料；所述芳纶纳米纤维的用量为30~80重量份；所述吸波剂的用量为20~70重量份；所述吸波剂为炭黑和羰基铁中至少一种组成；若所述吸波剂为炭黑和羰基铁组合的复合吸波剂，则所述复合吸波剂由质量比为4:6的炭黑和羰基铁组成；
将所述第一吸波气凝胶复合材料进行冷冻处理和干燥处理，获得蜂窝孔格内部填充有气凝胶的第二吸波气凝胶复合材料；
所述水凝胶与所述蜂窝孔格之间无任何间隙，一方面保证了气凝胶与蜂窝孔格的贴合度，另一方面避免了气凝胶因形状与蜂窝孔格存在空隙而导致的易脱落现象发生；
在所述将芳纶纳米纤维与吸波剂混合后，倒入蜂窝芯孔格内进行水合反应，获得蜂窝孔格内部填充有水凝胶的第一吸波气凝胶复合材料之前，还包括：
将氢氧化钾和二甲基亚砜混合均匀，获得复合溶剂；
将芳纶纤维放入所述复合溶剂中进行溶解，获得芳纶纳米纤维。
2.根据权利要求1所述吸波气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，将吸收剂/芳纶混合溶液球磨，转速为200-500 r/min，时间为12-24 h。
3.根据权利要求1所述吸波气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述水合反应的反应时间为10~30min。
4.根据权利要求1所述吸波气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述冷冻处理方式为液氮冷冻处理，通过所述液氮冷冻处理，将蜂窝孔格内部填充的水凝胶冷冻成冰凝胶。
5.根据权利要求1所述吸波气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述干燥处理方式包括加热干燥、冷冻干燥和超临界干燥中的至少一种。
6.根据权利要求4所述吸波气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于， 每1重量份所述复合溶剂中的氢氧化钾用量为0.9重量份~10重量份。
7.根据权利要求1所述吸波气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，每1重量份所述复合溶剂中的二甲基亚砜用量为85重量份~99重量份。
8.根据权利要求1所述吸波气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于， 每1重量份所述复合溶剂用于溶解0.1重量份~5重量份所述芳纶纤维。
9.一种吸波气凝胶复合材料，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述制备方法制备获得。
CN202210881469.5A 2022-07-25 2022-07-25 一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法 Active CN115322430B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210881469.5A CN115322430B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210881469.5A CN115322430B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115322430A CN115322430A (zh) 2022-11-11
CN115322430B true CN115322430B (zh) 2023-10-03

Family

ID=83919113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210881469.5A Active CN115322430B (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115322430B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115230191B (zh) * 2022-07-25 2024-09-10 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种隐身盒段零件的成型方法
CN116218212A (zh) * 2023-03-31 2023-06-06 陕西科技大学 一种芳纶纳米纤维吸波蜂窝材料及制备方法
CN116655997A (zh) * 2023-06-07 2023-08-29 燕山大学 芳纶纳米纤维与羰基铁粉复合气凝胶及其制备方法和应用

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0390693A (ja) * 1989-08-31 1991-04-16 Nippon Aramido Kk 高強度芳香族ポリアミド紙の製造法
US5536910A (en) * 1993-08-09 1996-07-16 Northrop Grumman Sound, radio and radiation wave-absorbing, non-reflecting structure and method thereof
CN101130632A (zh) * 2007-08-08 2008-02-27 北京航空航天大学 一种聚酰亚胺泡沫原位填充蜂窝复合材料
KR20080105546A (ko) * 2007-05-31 2008-12-04 두성산업 주식회사 전자파 차폐 및 흡수용 복합 시트와 그 제조 방법
WO2013011250A1 (fr) * 2011-07-21 2013-01-24 Arkema France Fibres composites conductrices a base de graphene
CN108316056A (zh) * 2018-02-11 2018-07-24 陕西科技大学 一种芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸及其制备方法
CN108633241A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 洛阳尖端技术研究院 一种吸波蜂窝材料及其制备方法
CN109265728A (zh) * 2018-09-06 2019-01-25 哈尔滨工业大学 一种具有电磁屏蔽、吸波性能和吸声性能的多孔海绵制备方法
CN109438980A (zh) * 2018-09-26 2019-03-08 南京大学 一种光吸收器及其制备方法
CN110038494A (zh) * 2019-05-05 2019-07-23 合肥卓汇新材料科技有限公司 一种具有自清洁保温吸波多功能杂化气凝胶材料
CN110039841A (zh) * 2018-01-15 2019-07-23 哈尔滨工业大学 一种蝴蝶结状Co/C纳米吸波材料填充的蜂窝夹芯结构吸波复合材料的制备方法
CN110760158A (zh) * 2019-11-01 2020-02-07 中国电子科技集团公司第三十三研究所 一种高性能球形活性炭吸波体及其制备方法
CN110982111A (zh) * 2019-12-16 2020-04-10 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 3d打印芳纶气凝胶、其制备方法及应用
CN111040237A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 陕西科技大学 一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶及其制备方法
CN111333900A (zh) * 2020-04-28 2020-06-26 陕西科技大学 一种芳纶纳米纤维气凝胶及其制备方法
CN111775502A (zh) * 2020-06-18 2020-10-16 清华大学 一种直接成型制备芳纶蜂窝的方法
CN111809439A (zh) * 2020-06-30 2020-10-23 陕西科技大学 柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜及其制备方法
CN112708153A (zh) * 2020-12-29 2021-04-27 中国科学技术大学 一种多功能的轻质高强抗冲击纳米复合材料及其制备方法
CN113278191A (zh) * 2021-05-28 2021-08-20 陕西科技大学 一种芳纶纳米纤维基复合气凝胶及其制备方法
CN113389080A (zh) * 2021-06-28 2021-09-14 陕西科技大学 一种芳纶纤维改性方法
CN113801368A (zh) * 2021-10-20 2021-12-17 陕西科技大学 一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶及其制备方法
CN114030269A (zh) * 2021-11-22 2022-02-11 成都飞机工业（集团）有限责任公司 石墨烯填充蜂窝芯吸波隐身复合材料的制造方法
CN114466580A (zh) * 2022-01-06 2022-05-10 西北工业大学 一种碳化硅/碳化铪纳米线改性碳化硅涂层增强石墨烯蜂窝基纳米气凝胶隔热吸波复合材料
CN114479154A (zh) * 2022-03-01 2022-05-13 南京航空航天大学 一种具有层级结构的多功能耐久薄膜及制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007115854A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Bussan Nanotech Research Institute Inc 電磁波吸収体

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0390693A (ja) * 1989-08-31 1991-04-16 Nippon Aramido Kk 高強度芳香族ポリアミド紙の製造法
US5536910A (en) * 1993-08-09 1996-07-16 Northrop Grumman Sound, radio and radiation wave-absorbing, non-reflecting structure and method thereof
KR20080105546A (ko) * 2007-05-31 2008-12-04 두성산업 주식회사 전자파 차폐 및 흡수용 복합 시트와 그 제조 방법
CN101130632A (zh) * 2007-08-08 2008-02-27 北京航空航天大学 一种聚酰亚胺泡沫原位填充蜂窝复合材料
WO2013011250A1 (fr) * 2011-07-21 2013-01-24 Arkema France Fibres composites conductrices a base de graphene
CN108633241A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 洛阳尖端技术研究院 一种吸波蜂窝材料及其制备方法
CN110039841A (zh) * 2018-01-15 2019-07-23 哈尔滨工业大学 一种蝴蝶结状Co/C纳米吸波材料填充的蜂窝夹芯结构吸波复合材料的制备方法
CN108316056A (zh) * 2018-02-11 2018-07-24 陕西科技大学 一种芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸及其制备方法
CN109265728A (zh) * 2018-09-06 2019-01-25 哈尔滨工业大学 一种具有电磁屏蔽、吸波性能和吸声性能的多孔海绵制备方法
CN109438980A (zh) * 2018-09-26 2019-03-08 南京大学 一种光吸收器及其制备方法
CN110038494A (zh) * 2019-05-05 2019-07-23 合肥卓汇新材料科技有限公司 一种具有自清洁保温吸波多功能杂化气凝胶材料
CN110760158A (zh) * 2019-11-01 2020-02-07 中国电子科技集团公司第三十三研究所 一种高性能球形活性炭吸波体及其制备方法
CN110982111A (zh) * 2019-12-16 2020-04-10 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 3d打印芳纶气凝胶、其制备方法及应用
CN111040237A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 陕西科技大学 一种导电型芳纶纳米纤维复合气凝胶及其制备方法
CN111333900A (zh) * 2020-04-28 2020-06-26 陕西科技大学 一种芳纶纳米纤维气凝胶及其制备方法
CN111775502A (zh) * 2020-06-18 2020-10-16 清华大学 一种直接成型制备芳纶蜂窝的方法
CN111809439A (zh) * 2020-06-30 2020-10-23 陕西科技大学 柔性高强MXene基电磁屏蔽复合薄膜及其制备方法
CN112708153A (zh) * 2020-12-29 2021-04-27 中国科学技术大学 一种多功能的轻质高强抗冲击纳米复合材料及其制备方法
CN113278191A (zh) * 2021-05-28 2021-08-20 陕西科技大学 一种芳纶纳米纤维基复合气凝胶及其制备方法
CN113389080A (zh) * 2021-06-28 2021-09-14 陕西科技大学 一种芳纶纤维改性方法
CN113801368A (zh) * 2021-10-20 2021-12-17 陕西科技大学 一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶及其制备方法
CN114030269A (zh) * 2021-11-22 2022-02-11 成都飞机工业（集团）有限责任公司 石墨烯填充蜂窝芯吸波隐身复合材料的制造方法
CN114466580A (zh) * 2022-01-06 2022-05-10 西北工业大学 一种碳化硅/碳化铪纳米线改性碳化硅涂层增强石墨烯蜂窝基纳米气凝胶隔热吸波复合材料
CN114479154A (zh) * 2022-03-01 2022-05-13 南京航空航天大学 一种具有层级结构的多功能耐久薄膜及制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Paper-based composites as a dual-functional material for ultralight broadband radar absorbing honeycombs;Hao Wang，等;《Composites Part B》;第202卷;1-9 *
石墨烯柔性复合材料吸波性能的研究;王欢欢，等;《丝绸》;第58卷(第1期);18-26 *
芳纶纳米纤维气凝胶的制备及其性能探究;吴自亮;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》(第5期);B016-791 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115322430A (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115322430B (zh) 一种吸波气凝胶复合材料及其制备方法
CN106450108B (zh) 一种氢氧化钠/尿素体系下改性纤维素锂电池隔膜的制备方法
CN108770327B (zh) 一种梯度层状发泡吸波材料及其制备方法
CN105348473A (zh) 一种纤维素增强聚氨酯/环氧树脂互穿网络硬质复合泡沫材料及其制备方法
CN101709130B (zh) 超低密度固体浮力材料及制作方法
CN104403119A (zh) 一种聚对苯二甲酰对苯二胺薄膜制备方法
CN111592684A (zh) 隔离型热塑性弹性体复合微孔电磁屏蔽材料的制备方法
CN113929964A (zh) 一种5g波段气凝胶与聚合物互穿吸波材料的制备方法
CN112125569B (zh) 一种响应型混凝土抗冻剂及其制备方法与应用
CN103724985A (zh) 一种空心陶瓷微珠填充环氧改性聚氨酯的制备方法
CN115093602B (zh) 一种壳聚糖/天然胶乳气凝胶及其制备方法和应用
CN111499999B (zh) 一种具有高拉伸率的聚乙烯醇海绵及其制备方法
CN110746745B (zh) 一种深渊开发装备用固体浮力材料及其制备方法
CN115304879A (zh) 一种吸波泡沫材料及其制备方法与应用
CN109967042B (zh) 一种利用乳液模板法制备的碱溶壳聚糖基气凝胶吸附材料
CN110256725B (zh) 一种hec/pva互穿网络气凝胶及其制备方法
CN107868221A (zh) 聚氨酯钛酸钡复合吸波多孔材料及其制备方法
CN107857857A (zh) 聚氨酯复合吸波多孔材料及其制备方法
CN105645996A (zh) 一种防爆石墨烯泡板的制备方法及得到的产品和应用
CN107868220A (zh) 聚氨酯铁氧体复合吸波材料及其制备方法
CN115651529B (zh) 高性能纳米隔热涂料、涂层及其制备方法
CN114957991B (zh) 一种用于防火门的生物质衍生纤维素气凝胶材料
CN115353698B (zh) 一种聚偏氟乙烯复合泡沫吸声材料及其制备方法和应用
CN107652462B (zh) 一种热储能系统及其制备方法
CN116469362A (zh) 一种耐压型水下声吸收复合结构、材料及应用

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