CN201530153U - 纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层，主要包括金属板、碳纤维层、吸波涂层，由多根碳纤维经胶合剂呈多列横向均匀粘合在金属板上形成碳纤维层，碳纤维层上设有至少一层吸波涂层。本实用新型涂层的碳纤维层中碳纤维按多行多列均匀分布，吸收频率宽，且吸波涂层面密度小，面密度均匀，整体吸波性能高，力学性能高，制作成本低，适用于多种条件的武器装备和航空航天飞行器。
Description
技术领域
本实用新型涉及吸波材料领域，具体说是一种纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层。
背景技术
吸波是隐身技术最重要的特征，按吸波材料的成型工艺和承载能力，主要分为涂敷型吸波材料和结构型吸波材料，因涂敷型吸波材料施工方便、成本低、适应各种外型而被广泛利用于民用和军事。现有新型涂敷型电磁波吸收材料常用磁粉和其它具有吸波功能的增强体(如碳纤维或碳化硅纤维)混合构成兼有吸波和结构功能的复合材料，如专利号为200810092492.6公开的一种高吸收轻量型电磁波吸收材料，将树脂、碳微粉、碳纤维、TiO2微粉均匀混合，涂成厚0.5-0.8mm的涂层，常温下干燥制备出涂料型薄片状电磁波吸收体，其不足之处是：吸收材料中磁性材料与增强体或基体是相互独立，虽然混合均匀后涂成涂层，但各组分材料在涂层中分布未必均匀，单位面积内的分布情况各不相同，严重影响了涂层吸波性能和力学性能，而且涂层材料面密度往往达到4kg/m2，且在8-18GHz频段其反射率也难以达到-8dB。
发明内容
为了解决现有技术中兼有涂敷型和结构型的吸波材料中各组成材料在涂层中分布不均，面密度不均匀，吸收频带窄，涂层吸波性能低，吸波材料力学性能低的不足，本实用新型提供一种在涂层中碳纤维均匀分布，面密度均匀，吸收频带宽，涂层吸波能力高，力学性能好的纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层主要包括金属板、碳纤维层、吸波涂层，由多根碳纤维经胶合剂呈多列横向均匀粘合在金属板上形成碳纤维层，碳纤维层上设有至少一层吸波涂层。
进一步地，所述单根碳纤维的直径5-15μm，单根碳纤维的长度小于等于1cm，横向和纵向相邻碳纤维的间距分别为1cm。
再进一步地，所述碳纤维层上分多次喷涂吸波涂料形成吸波涂层，吸波涂层的单层厚度为0.08-0.1mm。
本实用新型采用碳纤维结构和吸波涂料涂敷制备雷达波隐身涂层，碳纤维按多行多列均匀分布，碳纤维分布均匀整齐，吸收频率宽，且吸波涂层面密度小，整体吸波性能高，力学性能高，制作成本低，适用于多种条件的武器装备和航空航天飞行器。
附图说明
图1为本实用新型涂层截面图；
图2为实施例一碳纤维分布示意图；
图3为实施例二碳纤维分布示意图；
图4为实施例三碳纤维分布示意图；
图5为8085吸波涂敷板反射率测试曲线；
图6为8088吸波涂敷板反射率测试曲线；
图7为8089吸波涂敷板反射率测试曲线；
图8为金属板未粘合碳纤维吸波涂敷板的反射率测试曲线。
图中：金属板1，碳纤维层2，碳纤维21，吸波涂层3。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例一：
图1、2所示，纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层主要包括金属板1、碳纤维层2和吸波涂层3，金属板1上依次设有碳纤维层2、吸波涂层3，由多根碳纤维21经胶合剂呈多列横向均匀粘合在金属板上形成碳纤维层2，单根碳纤维的直径10μm，单根碳纤维的长度小于等于1cm，横向和纵向相邻碳纤维的间距分别为1cm；碳纤维层2上分多次喷涂有至少一层吸波涂层3，吸波涂层3的单层厚度为0.08-0.1mm，吸波涂层厚度不超过1mm。制得的吸波涂敷板编号为8085，如图5所示为8085吸波涂敷板反射率测试曲线，面密度3kg/m2，在8-18GHz频段内雷达波反射率小于-8dB。
实施例二
碳纤维的排列方式按照图3所示的“回”字型排列，其余制备工艺与实施例一相同，制得的吸波涂敷板编号为8088，如图6所示为8088吸波涂敷板反射率测试曲线图，面密度3kg/m2，在8-18GHz频段内雷达波反射率小于-7.62dB。
实施例三
碳纤维的排列方式按照图4所示的“工”字型排列，其余制备工艺与实施例一相同，制得的吸波涂敷板编号为8089，如图7所示为8089吸波涂敷板反射率测试曲线，面密度3kg/m2，在8-18GHz频段内雷达波反射率小于-7.58dB。
对比实施例：
在金属板上直接喷涂如实施例一所述的吸波涂层，喷涂工艺与实施例一相同，只是在金属板上未粘合碳纤维层，面密度为3kg/m2，在8-18GHz频段内雷达波反射率小于-7.1dB，如图8吸波涂敷板反射率测试曲线所示。
由各实施例和附图以及与对比实施例可以看出，本实用新型所述的吸波涂层有利于更好地吸波，吸波性能高，可以获得最佳的吸波效果；采用若干根碳纤维粘合于金属板上形成的碳纤维层是为了更好地调控吸收剂的复介电常数，吸收频带宽，吸波性能得到进一步提高；经过碳纤维的各种排布试验，图2所示的碳纤维列式横向的排列方式为最佳方式，在厚度和面密度不改变的情况下，制备的涂层吸波性能改善效果最为明显。
Claims (3)
1.一种纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层，其特征在于：主要包括金属板(1)、碳纤维层(2)、吸波涂层(3)，由多根碳纤维(21)经胶合剂呈多列横向均匀粘合在金属板(1)上形成碳纤维层(2)，碳纤维层(2)上设有至少一层吸波涂层(3)。
2.根据权利要求1所述的纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层，其特征是：所述单根碳纤维(21)的直径为5-15μm，单根碳纤维的长度小于等于1cm，横向和纵向相邻碳纤维的间距分别为1cm。
3.根据权利要求1所述的纤维金属基复合宽带轻质薄型雷达波隐身涂层，其特征是：所述吸波涂层(3)的单层厚度为0.08-0.1mm。
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