CN116154483A - 一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及吸波材料领域，公开了一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥及其制备方法，它包括锥体，锥体的底部设置有贴膜腔，贴膜腔向锥体的顶部延伸，锥体由发泡的导电混合物一体成型，贴膜腔的内壁上涂覆有导电漆。本发明的有益效果是：锥体以聚丙烯作为原料，具有闭孔防潮，耐冲击，韧性好，实用寿命长等特点，而利用内部空心的结构特点减轻了结构的整体重量，降低了制备成本，同时在中空锥体内壁涂覆导电漆提升了结构的吸波性能。

Description

一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥及其制备方法
技术领域
本发明涉及吸波材料领域，特别是一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥及其制备方法。
背景技术
电波暗室提供无电磁干扰的纯净“自由空间”，广泛应用于天线、雷达等无线通讯产品和电子产品高精度、高效率测试,军用和民用市场需求都十分巨大。暗室的主体结构由吸波材料和金属屏蔽体组成，金属屏蔽体内的六个表面都铺满了吸波材料。吸波材料作为暗室的主要组成部分，其电磁性能及理化性能指标对于暗室的最终性能起主导作用。目前电波暗室吸波材料以聚氨酯泡沫吸波材料为主，由于其开孔的结构特性，存在吸潮、易掉粉、易变形的问题，暗室使用需严格控制温度、湿度，维护成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥及其制备方法，以克服现有技术的缺点。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，包括锥体，所述锥体的底部设置有贴膜腔，所述贴膜腔向所述锥体的顶部延伸，所述锥体由发泡的导电混合物一体成型，所述贴膜腔的内壁上涂覆有导电漆。
优选地，所述导电混合物由聚丙烯、高分子聚合物以及导电剂熔融共混形成。
优选地，所述高分子聚合物由聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乳酸、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺中的一种或多种组成。
优选地，所述导电剂由石墨、鳞状石墨、炭黑、高导电炭黑、乙炔炭黑、纳米炭黑颗粒、碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纤维、碳纳米纤维、石墨纳米片、石墨烯、单层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯、镍包石墨粉、镍包碳纤维炭黑、金属粉、液态金属、片状铁基金属粉末、片状铁基合金粉末、片状铁硅铝合金粉末、片状铁硅合金粉末、片状铁硅铬合金粉末、片状钴基合金粉末、片状铁镍合金粉末中的一种或多种组成。
优选地，所述贴膜腔的壁厚为10-70mm之间。
优选地，所述锥体的高度为200-1200mm之间。
优选地，所述锥体的底面为正方形，所述正方形的边长为50-500mm之间。
一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：先将聚丙烯、高分子聚合物以及导电剂熔融共混并通过挤出机造粒，然后通过高压釜进行发泡，获得发泡珠粒，最后通过蒸汽自动成型机成型出中空的锥体；
步骤二：将导电漆按照导电漆：稀释剂＝1：0.5～2的比例稀释至导电漆粘度为14mPa.S-1后，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在上述吸波尖锥的贴膜腔的内壁上；
步骤三：将经过步骤二处理后的导电漆在65-80℃烘干固化。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
锥体以聚丙烯作为原料，具有闭孔防潮，耐冲击，韧性好，实用寿命长等特点，而利用内部空心的结构特点减轻了结构的整体重量，降低了制备成本，同时在中空锥体内壁涂覆导电漆提升了结构的吸波性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为电磁波照射不含导电漆的本发明的锥体的光路示意图；
图3为电磁波照射本发明的锥体的光路示意图；
图4为锥体的测试样品的结构示意图；
图5为测试样品的实测垂直反射率图；
图中，1-锥体，2-导电漆。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
如图1-3所示，一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，包括锥体，锥体的底部设置有贴膜腔，贴膜腔向锥体的顶部延伸，锥体由发泡的导电混合物一体成型，导电混合物由聚丙烯、高分子聚合物以及导电剂熔融共混形成，高分子聚合物由聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乳酸、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺中的一种或多种组成，导电剂由石墨、鳞状石墨、炭黑、高导电炭黑、乙炔炭黑、纳米炭黑颗粒、碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纤维、碳纳米纤维、石墨纳米片、石墨烯、单层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯、镍包石墨粉、镍包碳纤维炭黑、金属粉、液态金属、片状铁基金属粉末、片状铁基合金粉末、片状铁硅铝合金粉末、片状铁硅合金粉末、片状铁硅铬合金粉末、片状钴基合金粉末、片状铁镍合金粉末中的一种或多种组成，贴膜腔的内壁上涂覆有导电漆，锥体以聚丙烯作为原料，具有闭孔防潮，耐冲击，韧性好，实用寿命长等特点，而利用内部空心的结构特点减轻了结构的整体重量，降低了制备成本，同时在中空锥体内壁涂覆导电漆提升了结构的吸波性能。
一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：先将聚丙烯、高分子聚合物以及导电剂熔融共混并通过挤出机造粒，然后通过高压釜进行发泡，获得发泡珠粒，最后通过蒸汽自动成型机成型出中空的锥体，锥体由底座和角锥组成，角锥锥尖为20°底座高度为40mm，底座上方的角锥高度为160mm，角锥四底边边长均为56.42mm，锥体壁厚为10mm；
步骤二：将导电漆按照导电漆：稀释剂＝1：0.5～2的比例稀释至导电漆粘度为14mPa.S-1后，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在上述吸波尖锥的贴膜腔的内壁上，导电漆的方阻为1mΩ/□；
步骤三：将经过步骤二处理后的导电漆在65-80℃烘干固化。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于，步骤二中导电漆的方阻为10mΩ/□。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于，步骤二中导电漆的方阻为100mΩ/□。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别在于，步骤二中导电漆的方阻为1Ω/□。
实施例5：
本实施例与实施例1的区别在于，步骤二中导电漆的方阻为5Ω/□。
实施例6：
本实施例与实施例1的区别在于，步骤二中导电漆的方阻为10Ω/□。
实施例7：
本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的吸波尖锥的贴膜腔的内壁上不喷涂导电漆。
实施例8：
如图1和4所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的吸波尖锥的结构为一体成型的四个实施例1的吸波尖锥。
实施例9：
如图1和4所示，本实施例与实施例7的区别在于，本实施例中的吸波尖锥的结构为一体成型的四个实施例7的吸波尖锥。
将上述实施例1-7采用电磁仿真软件CST进行全波仿真计算，仿真得到的反射率对比情况如下表所示。
Figure BDA0004089268490000041
Figure BDA0004089268490000051
由上表可知，与作为对比例的常规中空吸波尖锥(实施例7)相比，内表面覆盖了一层导电漆的中空吸波尖锥(实施例2～7)在2～8GHz频段内并未表现出优势，然而在8～18GHz频段内，新型中空EPP吸波尖锥(实施例2～7)的平均反射率要比常规中空吸波尖锥(实施例7)小20dB，充分表明通过覆盖一层导电漆使得中空EPP吸波尖锥高频吸波性能大幅提升。
将实施例8与实施例9采用弓形法，进行反射率测试，反射率测试曲线如图5所示测试频率范围为2～18GHz。测试结果表明，在2～8GHz频段内实施例8与作为对比例的实施例9的吸波性能相近；在8～18GHz频段内，实施例8的反射率普遍小于实施例9的反射率，并且随着频率升高，二者反射率之差越来越大，反射率差值最大达到了10dB，充分说明实施例8的吸波性能有显著优势
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，包括锥体（1），其特征在于：所述锥体（1）的底部设置有贴膜腔，所述贴膜腔向所述锥体（1）的顶部延伸，所述锥体（1）由发泡的导电混合物一体成型，所述贴膜腔的内壁上涂覆有导电漆（2）。
2.根据权利要求1所述的一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，其特征在于：所述导电混合物由聚丙烯、高分子聚合物以及导电剂熔融共混形成。
3.根据权利要求2所述的一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，其特征在于：所述高分子聚合物由聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乳酸、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺中的一种或多种组成。
4.根据权利要求2所述的一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，其特征在于：所述导电剂由石墨、鳞状石墨、炭黑、高导电炭黑、乙炔炭黑、纳米炭黑颗粒、碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纤维、碳纳米纤维、石墨纳米片、石墨烯、单层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯、镍包石墨粉、镍包碳纤维炭黑、金属粉、液态金属、片状铁基金属粉末、片状铁基合金粉末、片状铁硅铝合金粉末、片状铁硅合金粉末、片状铁硅铬合金粉末、片状钴基合金粉末、片状铁镍合金粉末中的一种或多种组成。
5.根据权利要求1所述的一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，其特征在于：所述贴膜腔的壁厚为10-70mm之间。
6.根据权利要求1所述的一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，其特征在于：所述锥体（1）的高度为200-1200mm之间。
7.根据权利要求1所述的一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥，其特征在于：所述锥体（1）的底面为正方形，所述正方形的边长为50-500mm之间。
8.如权利要求1所述的一种用于电波暗室的高性能吸波尖锥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：先将聚丙烯、高分子聚合物以及导电剂熔融共混并通过挤出机造粒，然后通过高压釜进行发泡，获得发泡珠粒，最后通过蒸汽自动成型机成型出中空的锥体；
步骤二：将导电漆按照导电漆：稀释剂=1：0.5~2的比例稀释至导电漆粘度为14mPa.S-1后，使用口径为1.0mm、空气压力为0.3Mpa的重力式喷枪将导电漆均匀涂覆在上述吸波尖锥的贴膜腔的内壁上；
步骤三：将经过步骤二处理后的导电漆在65-80℃烘干固化。
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CN117268561A (zh) * 2023-11-20 2023-12-22 电子科技大学 一种低反射率非均匀吸波涂层的空心尖锥黑体定标源

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117268561A (zh) * 2023-11-20 2023-12-22 电子科技大学 一种低反射率非均匀吸波涂层的空心尖锥黑体定标源
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