CN220947010U - 一种轻质高强电磁波吸收隔热筒 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轻质高强电磁波吸收隔热筒，包括碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料制成的筒本体，所述筒本体的外壁设置有多功能复合涂层，所述多功能复合涂层由多孔碳泡沫增强气凝胶材料制成，所述多功能复合涂层的外壁设置频率选择表面，所述频率选择表面由金属贴片在碳纤维表面周期排列构成，所述频率选择表面的外壁设置透波蒙皮，所述透波蒙皮由玻璃纤维增强有机硅树脂基复合材料构成。本申请简单实用，碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料制成的筒本体结构强度高，多功能复合涂层隔热性能优异，频率选择表面可实现敌对有害电磁波信号的谐振吸收，且高温性能稳定，可在实际复杂工况下实现应用。

Description

一种轻质高强电磁波吸收隔热筒

技术领域

本申请涉及雷达天线罩技术领域，特别涉及一种轻质高强电磁波吸收隔热筒。

背景技术

天线罩的作用是保护天线系统免受外部环境的影响(如风雪、阳光、生物等)，延长天线寿命，同时保护内部的设备不被敌方雷达探测，需要吸收雷达电磁波以达到隐身的目的，因此天线罩材料应满足介电性能、力学性能、耐候性、工艺性和重量等要求。制作防护罩的传统树脂基复合材料不耐高温，性能不稳定，同时还有一定的红外辐射作用，难以实现雷达/红外双隐身的效果。故此，需要提出改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轻质高强电磁波吸收隔热筒，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请实施例公开了一种轻质高强电磁波吸收隔热筒，其特征在于，包括碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合层制成的筒本体，所述筒本体的外壁设置有多功能复合涂层，所述多功能复合涂层由多孔碳泡沫增强气凝胶层层制成，所述多功能复合涂层的外壁设置频率选择表面，所述频率选择表面由金属贴片在碳纤维表面周期排列构成，所述频率选择表面的外壁设置透波蒙皮，所述透波蒙皮由玻璃纤维增强有机硅树脂基复合层构成，所述的透波蒙皮可使表面的电磁波能够最大程度入射，在频率选择表面的作用下，不同波段的电磁波通过谐振效应进入多功能复合涂层，其有效吸收频宽可达到8-10GHz，入射的电磁波在多孔碳泡沫增强气凝胶层的作用下被有效吸收，最小反射损耗可低至负50-60dB。

进一步地，在上述的轻质高强电磁波吸收隔热筒，其特征在于：所述碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合层由真空辅助先驱体浸渍热解工艺重复8-10次制得，其中碳纤维经2.5D工艺编织成预制体，先驱体溶液为聚碳硅烷/二甲苯溶液，真空度为1-10Pa。

进一步地，在上述的轻质高强电磁波吸收隔热筒，其特征在于：所述的筒本体为圆壳状开口结构，厚度为5-15cm，长度为50-80cm。

进一步地，在上述的轻质高强电磁波吸收隔热筒，其特征在于：所述多功能涂层通过表面印刷工艺制备，多功能涂层在筒本体表面的缺陷处进行填充，实现嵌套结构，涂层厚度为4-6μm，结合强度为20-40N/mm²。

进一步地，在上述的轻质高强电磁波吸收隔热筒，其特征在于：所述频率选择表面的金属单元通过激光雕刻工艺制备，金属单元为圆形，周期为8-10cm，金属单元为圆形，直径为5-7cm。

进一步地，在上述的轻质高强电磁波吸收隔热筒，其特征在于：所述透波蒙皮通过缠绕工艺制备，首先在轻质高强电磁波吸收隔热筒外制备玻璃纤维壳体，然后浸渍有机硅树脂基，固化后得到透波蒙皮，厚度4-8cm，透波蒙皮的外侧喷涂有伪装涂层。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该轻质高强电磁波吸收隔热筒结构简单，碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合层强度高，高温性能稳定，多孔碳泡沫增强气凝胶层层具有的孔隙结构抑制空气对流传导，获得优异的隔热性能，实现红外隐身功能；频率选择表面独特的周期结构单元能够实现对电磁波的谐振吸收，从而实现吸波，获得电磁波隐身功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本实用新型一具体实施例中轻质高强电磁波吸收隔热筒的结构示意图；

图2所示为本实用新型一具体实施例中金属贴片在碳纤维表面周期排列分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。

参图1所示，一种轻质高强电磁波吸收隔热筒，包括碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合层制成的筒本体1，所述筒本体1的外壁设置有多功能复合涂层2，所述多功能复合涂层2由多孔碳泡沫增强气凝胶层层制成，所述多功能复合涂层2的外壁设置频率选择表面3，所述频率选择表面3由金属贴片31在碳纤维表面32周期排列构成，所述频率选择表面3的外壁设置透波蒙皮4，所述透波蒙皮4由玻璃纤维增强有机硅树脂基复合层构成，透波蒙皮的外侧喷涂有伪装涂层5。

示例性地，参见图1所示，所述碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合层由真空辅助先驱体浸渍热解工艺重复8-10次制得，其中碳纤维经2.5D工艺编织成预制体，先驱体溶液为聚碳硅烷/二甲苯溶液，真空度为1-10Pa。所述的筒本体为圆壳状结构，厚度为5-15cm，长度为50-80cm。

该技术方案中，碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合层制成的筒本体为轻质的高强材料，且在高温下性能稳定，提升电磁波吸收隔热筒整体的强度和耐高温性，便于轻量化设计。

示例性地，参见图1所示，所述多功能涂层通过表面印刷工艺制备，厚度为4-6μm。

该技术方案中，多功能复合涂层由多孔碳泡沫增强气凝胶层层制成，更多的孔隙结构抑制空气对流传导，获得优异的隔热性能。

示例性地，参见图1所示，所述频率选择表面的金属单元周期为8-10cm，金属单元为圆形，直径为5-7cm。

该技术方案中，频率选择表面通过特定的周期单元结构设计可实现对电磁波的谐振吸收，促使更多的电磁波能够进入材料内部，然后入射电磁波在筒本体和多功能复合涂层内部被来回反射、吸收和耗散，从而实现吸波功能。

示例性地，参见图1所示，所述透波蒙皮通过缠绕工艺制备，厚度4-8cm，透波蒙皮的外侧喷涂有伪装涂层。

该技术方案中，透波蒙皮由玻璃纤维增强有机硅树脂基复合层构成，透波蒙皮的表面平整，表面喷涂有光学迷彩伪装涂料，与周围环境融为一体。

综上所述，该该轻质高强电磁波吸收隔热筒结构简单，碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合层强度高，高温性能稳定，多孔碳泡沫增强气凝胶层层具有的孔隙结构抑制空气对流传导，获得优异的隔热性能，实现红外隐身功能；频率选择表面独特的周期结构单元能够实现对电磁波的谐振吸收，从而实现吸波，获得电磁波隐身功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (2)

1.一种轻质高强电磁波吸收隔热筒，其特征在于，包括碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合层制成的筒本体，所述筒本体的外壁设置有多功能复合涂层，所述多功能复合涂层由多孔碳泡沫增强气凝胶层制成，所述多功能复合涂层的外壁设置频率选择表面，所述频率选择表面由金属贴片在碳纤维表面周期排列构成，所述频率选择表面的外壁设置透波蒙皮，所述透波蒙皮由玻璃纤维增强有机硅树脂基复合层构成，所述的透波蒙皮可使表面的电磁波能够最大程度入射，在频率选择表面的作用下，不同波段的电磁波通过谐振效应进入多功能复合涂层，其有效吸收频宽可达到8-10GHz，入射的电磁波在多孔碳泡沫增强气凝胶层的作用下被有效吸收，最小反射损耗可低至负50-60dB。

2.根据权利要求1所述的轻质高强电磁波吸收隔热筒，其特征在于：所述的筒本体为圆壳状开口结构，厚度为5-15cm，长度为50-80cm。