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一种吸波结构复合材料及其制备方法

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


一种吸波结构复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及吸波材料技术领域,特别涉及一种吸波结构复合材料及其制备方法。

背景技术

雷达吸波结构复合材料是一类新型功能结构的吸波复合材料,其具有较高的吸波性能、结构承载力和维形性等优点,同时克服了传统的吸波涂料和吸波贴片易腐蚀、脱落和开裂等缺点,是实现雷达技术指标的重要技术手段,并且与传统的雷达吸波涂料或吸波贴片相比,其具有更高的雷达吸波效率和更宽的频率范围。

目前,常见的雷达吸波结构复合材料包括蜂窝夹层型、泡沫夹芯层、频选夹芯层等多种形式,虽然其具有较好吸波性能,能够大大减小目标部件的RCS(雷达散射截面积)。然而,现有技术中的雷达吸波结构复合材料均存在强度低、不耐高温等缺点。尤其是随着目标向更快、更远等方向飞速发展,由于长时间在大气层中高速飞行,产生热量的积累,这些吸波结构复合材料更是难以适应高温、高速等要求,出现损坏、烧蚀等问题,这就极大限制了其应用范围;鉴于此,有必要研究一种力学强度优异、耐高温且吸波性能优异的复合材料。

发明内容

本发明提供了一种吸波结构复合材料及其制备方法,该吸波结构复合材料不仅具有优异的力学强度和耐高温性能,而且具有优异的吸波性能。

第一方面,本发明提供了一种吸波结构复合材料,包括从上至下依次设置的第一隔热层、透波层、电损耗吸波层、反射层和第二隔热层;所述电损耗吸波层包括多层结构层和多层电阻抗匹配层,每层电阻抗匹配层和每层结构层交替叠放,每层结构层的厚度各不相同,每层电阻抗匹配层的表面电阻各不相同。

优选地,所述结构层的数量大于所述电阻抗匹配层的数量,且二者数量之差为1。

更为优选地,所述结构层的数量为3~5层,所述电阻抗匹配层的数量为2~4层。

优选地,每层所述结构层的厚度从所述透波层向所述反射层的方向依次增大。

更为优选地,每层所述结构层的厚度为0.3~0.8mm;相邻结构层的厚度增加幅度为0.1~0.2mm。

优选地,每层所述电阻抗匹配层的表面电阻从所述透波层向所述反射层的方向依次减小。

更为优选地,每层所述阻抗匹配层的表面电阻为100~2500Ω;相邻电阻抗匹配层的表面电阻减小幅度为700~1700Ω。

优选地,所述第一隔热层的厚度为3~4mm;所述透波层的厚度为1~1.2mm;所述电损耗吸波层的厚度为1.5~2.7mm;所述第二隔热层的厚度为1~2mm。

第二方面,本发明提供了一种上述第一方面任一项所述的吸波结构复合材料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:

(1)提供反射层,并分别制备第一隔热层、透波层、多层结构层、多层电阻抗匹配层和第二隔热层;将每层结构层和每层电阻抗匹配层交替叠放,模压后得到所述电损耗吸波层;其中,每层结构层的厚度各不相同,每层电阻抗匹配层的表面电阻各不相同;

(2)将所述第一隔热层、所述透波层、所述电损耗吸波层、所述反射层和所述第二隔热层依次复合,模压后得到所述吸波结构复合材料。

优选地,在步骤(1)中,所述第一隔热层和所述第二隔热层均由聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维混合晾干后,经模压制备得到。

更为优选地,所述聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维的质量之比为1:(1.0~1.2)。

优选地,在步骤(1)中,所述透波层的制备方法如下:将聚酰亚胺树脂涂覆在石英纤维布表面,晾干后经模压制备得到所述透波层,其中,所述石英纤维布的层数为8~10层。

更为优选地,所述聚酰亚胺树脂与所述石英纤维布的质量之比为1:(1.0~1.2)。

优选地,所述反射层为不锈钢层金属网,所述不锈钢金属网的孔径为200~220目。

优选地,在步骤(1)中,所述电损耗吸波层的制备方法如下:

(11)制备不同厚度的结构层;将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维按比例混匀晾干,分别放置于不同深度的模具中,经模压后制备得到不同厚度的结构层;其中,所述聚酰亚胺和所述高硅氧玻璃纤维的质量之比为1:(1.0~1.2);

(12)制备不同表面电阻的电阻抗匹配层;将石墨烯、聚酰亚胺树脂和丙二醇甲醚醋酸酯按照不同的比例混匀后得到混合浆料,分别将所述混合浆料喷涂到石英纤维布表面,加热后得到不同表面电阻的电阻抗匹配层;其中,所述喷涂的厚度为mm;其中,所述石墨烯和所述聚酰亚胺数值的质量之比与电阻抗匹配层的表面电阻的大小呈负相关;

(13)将每层结构层和每层电阻抗匹配层交替叠放,模压后得到所述电损耗吸波层。

优选地,所述石墨烯和所述聚酰亚胺树脂的质量之比为1:(5~35);在所述混合浆料中,所述丙二醇甲醚醋酸酯的含量为20~30wt%(例如,可以为20wt%、22wt%、25wt%、28wt%或30wt%)。

优选地,所述模压的压力为8~12MPa,温度为100~250℃,时间为5~7h;

优选地,在进行所述模压时,进行分步升压和/或分步升温。

本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果:

(1)本发明将吸波结构复合材料从上至下依次设置为第一隔热层、透波层、电损耗吸波层、反射层和第二隔热层,当电磁波入射至吸波结构复合材料的表面时,一部分的电磁波经过透波层后被吸收,另一部分的电磁波经透波层传达至电损耗吸波层,电损耗吸波层的电损耗介质能够将大部分的电磁波损耗吸收,而未被损耗吸收的电磁波入射至反射层后,被反射层再次反射至电损耗吸波层,进而被损耗吸收;本发明通过对吸波结构复合材料的多层结构设计,从而实现电磁波的多次吸收,能够保证大部分的电磁波被吸收,同时配合本发明中的第一隔热层和第二隔热层,能够使得本发明中的吸波结构复合材料在兼具优异的耐温性能和隔热性能的同时,具有优异的吸波性能;

(2)本发明通过将电损耗吸波层设计为多层厚度不同的结构层和多层表面电阻不同的电阻抗匹配层结构,并且每层电阻抗匹配层和每层结构层交替叠放,如此能够进一步保证传达至电损耗吸波层的电磁波被吸收,进而进一步增强吸波结构复合材料的吸波性能。

(3)本发明中制备得到的吸波结构复合材料具有优异的吸波性能,电磁波反射率整体低于-8dB,在特定频点可低于-15dB;同时本发明中的吸波结构复合材料的拉伸强度≥50MPa,压缩强度≥250MPa,导热率≤0.5w/m·K,线烧蚀率≤0.5mm/s,具有优异的力学强度和耐高温性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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是本发明提供的一种吸波结构复合材料的结构示意图;

图2是本发明提供的一种吸波结构复合材料的电损耗吸波层的结构示意图;

图3是本发明提供的一种吸波结构复合材料的制备方法流程图;

图4本发明实施例1中提供的一种吸波结构复合材料的吸波反射率测试结果图;

图5本发明实施例2中提供的一种吸波结构复合材料的吸波反射率测试结果图;

图6本发明实施例2中提供的一种吸波结构复合材料的吸波反射率测试结果图;

图中:100-第一隔热层;200-透波层;300-电损耗吸波层;301-结构层;302-电阻抗匹配层;400-反射层;500-第二隔热层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

现有技术中的吸波结构复合材料由于力学强度较差且不耐高温,因此在高温、高速环境下,易出现损坏和烧蚀等问题,进而使得吸波结构复合材料难以达到较好的吸波效果,鉴于此,本发明提供了一种吸波结构复合材料,如图1和图2所示,包括从上至下依次设置的第一隔热层100、透波层200、电损耗吸波层300、反射层400和第二隔热层500;所述电损耗吸波层300包括多层结构层301和多层电阻抗匹配层302,每层电阻抗匹配层302和每层结构层301交替叠放,每层结构层301的厚度各不相同,每层电阻抗匹配层302的表面电阻各不相同。

在本发明中,将吸波结构复合材料(以下简称吸波材料)设计为多层结构,将电磁波入射的方向定义为上表面,吸波材料从上至下依次包括第一隔热层、透波层、电损耗吸波层、反射层和第二隔热层,第一隔热层和第二隔分别位于吸波材料的上下表面,不仅能够为吸波材料提供一定的隔热性能和力学强度,进而使得吸波材料的结构在高温高速环境中不受破坏,同时具有一定的透波性能,当电磁波入射至吸波材料表面时,电磁波能够穿过隔热层入射至透波层,少部分的电磁波被透波层吸收,大部分的电磁波入射至电损耗吸波层后,可以依靠较大的导电率来产生较大的电流来帮助消耗电磁波的能量,极少部分的电磁波穿过磁损耗层入射至反射层,而反射层能够将其再次反射至电损耗吸波层,从而使得电磁波被多次吸收,进而使得吸波材料的吸波性能有效提升。同时本发明中的磁损耗吸波层由多层厚度不同的结构层和电阻抗匹配层和多层表面电阻不同的电阻抗匹配层组成,并且每层电阻抗匹配层和每层结构层交替叠放,如此能够进一步保证传达至电损耗吸波层的电磁波被尽可能的吸收,进而进一步增强吸波结构复合材料的吸波性能。

根据一些优选的实施方式,所述结构层301的数量大于所述电阻抗匹配层302的数量,且二者数量之差为1;所述结构层301的数量为3~5层(例如,可以为3层、4层或5层),本发明中优选为4层,所述电阻抗匹配层302的数量为2~4层(例如,可以为2层、3层或4层),本发明中优选为3层。

在本发明中,通过在电损耗吸波层中设置多层厚度不同的结构层和多层表面电阻不同的电阻抗匹配层,结构层和电阻抗匹配层能够相互配合,使得入射至电损耗吸波层中的电磁波被损耗吸收,同时,在本发明中,结构层的层数大于电阻抗匹配层的层数,并且在制备电损耗吸波层时,只有将结构层设置在电损耗吸波层的上下表面,并且使得结构层和电阻抗匹配层之间相互交替叠放,如此有利于入射至电损耗吸波层中电磁波被损耗吸收,并减少电磁波的反射。

根据一些优选的实施方式,每层结构层301的厚度从所述透波层200向所述反射层400的方向依次增大;每层结构层301的厚度优选为0.3~0.8mm(例如,可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm);相邻结构层的厚度增加幅度为0.1~0.2mm(例如,可以为0.1mm、0.12mm、0.14mm、0.15mm、0.18mm或0.2mm)。

根据一些优选的实施方式,每层电阻抗匹配层302的表面电阻从所述透波层200向所述反射层400的方向依次减小;

优选地,所述阻抗匹配层的表面电阻为100~2500Ω(例如,可以为100Ω、150Ω、200Ω、250Ω、300Ω、400Ω、500Ω、700Ω、800Ω、1000Ω、1500Ω、2000Ω或2500Ω);相邻电阻抗匹配层的表面电阻减小幅度为700~1700Ω(例如,可以为700Ω、800Ω、900Ω、1000Ω、1100Ω、1200Ω、1500Ω或1700Ω)。

在本发明中,电损耗吸波层包括多层结构层和多层电阻抗匹配层,且每层结构层的厚度各不相同,每层电阻抗匹配层的表面电阻不同,结构层不仅能够为电损耗吸波层提供一定的力学强度和耐高温性能,更为重要的是,将结构层设置在电阻抗匹配层的上表面,即每两层结构层中夹设有一层电阻抗匹配层,结构层能够起到一定的阻抗匹配作用,保证穿过结构层的电磁波被电阻抗匹配层所吸收;在本发明中,进一步使得结构层的厚度从透波层向反射层的方向依次增大,同时电阻抗匹配层的表面电阻从透波层向反射层的方向依次减小,即在电损耗吸波层中,结构层的厚度与电阻抗匹配层的表面电阻呈负相关关系,通过对电阻抗吸波层中结构的进一步设计,能够使得入射至电损耗吸波层的电磁波被最大程度的损耗吸收,并尽可能较少电磁波的反射。

根据一些优选的实施方式,所述第一隔热层100的厚度为3~4mm(例如,可以为3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm或4mm);所述透波层200的厚度为1~1.2mm(例如,可以为1.0mm、1.1mm或1.2mm);所述电损耗吸波层300的厚度为1.5~2.7mm;所述第二隔热层500的厚度为1~2mm(例如,可以为1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm或2mm)。

本发明中通过对吸波材料中各层结构以及对各层结构的厚度的综合考虑,进而能够保证吸波材料在具有优异的力学强度和耐高温性能的基础之上,具有优异的吸波性能,本发明中的吸波材料具有优异的吸波性能,电磁波反射率整体低于-8dB,在特定频点可低于-15dB;同时本发明中的吸波结构复合材料的拉伸强度≥50MPa,压缩强度≥250MPa,导热率≤0.5w/m·K,线烧蚀率≤0.5mm/s,具有优异的力学强度和耐高温性能。

如图3所示,本发明还提供了一种上述任一项所述的吸波结构复合材料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:

(1)提供反射层400,并分别制备第一隔热层100、透波层200、多层结构层301、多层电阻抗匹配层302和第二隔热层500;将所述结构层301和所述电阻抗匹配层302交替叠放,模压后得到所述电损耗吸波层300;

(2)将所述第一隔热层100、所述透波层200、所述电损耗吸波层300、所述反射层400和所述第二隔热500层从上至下依次复合,模压后得到所述吸波结构复合材料。

在本发明中,在制备吸波结构复合材料时,可以首先在第一隔热层的下表面、透波层、电损耗吸波层和反射层的上下表面以及第二隔热层的上表面刷涂一层聚酰亚胺树脂,之后将第一隔热层、透波层、电损耗吸波层、反射层和第二隔热层按照顺序依次放置,最后将整体放置于金属模具中,模具内腔的厚度为7~9.6mm,合模后进行模压,在本发明中,具体可以将模具放置于平板热压机上进行模压,模压后即可得到吸波结构复合材料。

根据一些优选的实施方式,在步骤(1)中,所述第一隔热层100和所述第二隔热层500均由聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维混合晾干后,经模压制备得到;

优选地,所述聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维的质量之比为1:(1.0~1.2)(例如,可以为1:1.0、1:1.1或1:1.2)。

在本发明中,第一隔热层和第二隔热层均由聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维混合制得,聚酰亚胺树脂具有较好的耐高温性能,高硅氧玻璃纤维具有优异的力学性能,二者具有较好的相容性,本发明通过将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维混合制备第一隔热层和第二隔热层,并通过对聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维的质量比的优化,能够使得第一隔热层和第二隔热层,不仅具有优异的力学强度和耐高温性能,而且具有较好的透波性能,能够保证电磁波穿过隔热层入射到透波层和电损耗吸波层中被吸收;在进行制备隔热层时,具体可以将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维按照比例进行混合,搅拌均匀后静置24h,之后将浸润聚酰亚胺树脂的高硅氧玻璃纤维拆分并晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维放置于金属模具中,合模后将其放置于平板热压机上进行模压,得到隔热层;其中,模具内腔的深度为3~4mm;在本发明中,第二隔热层的制备方法与隔热层方法相同,不同之处在于,制备第二隔热层时所用的金属模具内腔的深度为1.0~2.0mm;需要说明的是,在本发明中,可以采用不同的模具内腔深度制备不同厚度的层结构。

本发明中采用的高硅氧玻璃纤维的拉伸断裂力优选为5~7N,长度优选为1为7~9cm。

根据一些优选的实施方式,在步骤(1)中,所述透波层200的制备方法如下:将聚酰亚胺树脂涂覆在石英纤维布表面,晾干后经模压制备得到所述透波层200,其中,所述石英纤维布的层数为8~10层(例如,可以为8层、9层或10层);

优选地,所述聚酰亚胺树脂与所述石英纤维布的质量之比为1:(1.0~1.2)(例如,可以为1:1.0、1:1.1或1:1.2)。

为了保证透波层的耐温性能和力学性能,本发明以聚酰亚胺树脂为基体,以石英纤维布为增强体,通过将聚酰亚胺树脂涂覆在石英纤维布的上下表面,之后将带有聚酰亚胺树脂的石英纤维布层层铺贴,将整体放置于金属模具中,合模后放置于平板热压机上模压,开模后得到透波层;其中,金属模具的深度为1.0~1.2mm;本发明对氰酸酯树脂涂覆的厚度不做具体要求,只要保证聚酰亚胺树脂在石英纤维布上涂覆均匀即可。

根据一些优选的实施方式,所述反射层400为不锈钢层金属网,所述不锈钢金属网的孔径为200~220目(例如,可以为200目、210目或220目)。

在本发明中,吸波结构复合材料中各层的大小是相同的,可以将不锈钢层金属网裁剪为与其他层相同大小的尺寸后,并于其他层进行复合;本发明中将金属网的孔径控制在上述范围内能够保证反射层具有较好的反射电磁波性能;同时本发明中对不锈钢层金属网的厚度没有特别限制,采用现有技术中常用的不锈钢层金属网厚度即可。

根据一些优选的实施方式,在步骤(1)中:所述电损耗吸波层的制备方法如下:

(11)制备不同厚度的结构层301;将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维混合晾干,经模压后制备成不同厚度的结构层301;其中,所述聚酰亚胺和所述高硅氧玻璃纤维的质量之比为1:(1.0~1.2)(例如,可以为1:1.0、1:1.1或1:1.2);

(12)制备不同表面电阻的电阻抗匹配层302;将石墨烯和聚酰亚胺树脂混匀,之后加入丙二醇甲醚醋酸酯稀释后得到混合浆料,将所述混合浆料喷涂到石英纤维的表面,加热后得到不同表面电阻的电阻抗匹配层302;

(13)将所述结构层301和所述电阻抗匹配层303交替叠放,模压后得到所述电损耗吸波层300;

所述石墨烯和所述聚酰亚胺树脂的质量之比优选为1:(5~35)(例如,可以为1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30或1:35);在所述混合浆料中,所述丙二醇甲醚醋酸酯的含量为20~30wt%(例如,可以为20wt%、22wt%、25wt%、28wt%或30wt%)。

在本发明中,在制备电阻抗匹配层中的结构层时,可以按照相同的质量比将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维进行混匀,静置24h后晾干,将浸润聚酰亚胺树脂的高硅氧纤维晾干,分别放置于不同腔体深度的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到不同厚度的磁阻抗匹配层。在制备电阻抗匹配层时,可以首先将石墨烯和聚酰亚胺树脂按照不同的质量比混匀,之后加入稀释剂丙二醇甲醚醋酸酯进行稀释,分别得到不同质量比的混合浆料,然后将混合浆料分别喷涂到相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2h后得到不同表面电阻的电阻抗匹配层;其中,石墨烯和聚酰亚胺树脂的质量比与电阻抗匹配层中的表面电阻呈负相关,即石墨烯和聚酰亚胺树脂的质量比小时,电阻抗匹配层中的表面电阻大,例如,当石墨烯和聚酰亚胺树脂按照质量比为1:30、1:20和1:5共混时,制备得到的电阻抗匹配层的表面电阻可以依次为2000Ω、800Ω和100Ω;最后,在制备得到的厚度最小的结构层的下表面,厚度最大的结构层的上表面以及其他厚度的结构层的上下表面,和电阻抗匹配层的上下表面涂覆一层聚酰亚胺树脂,并按照结构层的厚度从上往下依次增大、电阻抗匹配层的表面电阻从上往下依次减小,且结构层和电阻抗匹配层交替叠放的方式进行放置,将整体放置于金属模具中,金属模具的腔体深度为1.9~2.3mm;合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,厚度最小的结构层的上表面即为电损耗吸波层的上表面,厚度最大的结构层的下表面即为电损耗吸波层的下表面。

根据一些优选的实施方式,所述模压的压力为2~12MPa(例如,可以为2MPa、5MPa、7MPa、9MPa或12MPa),温度为100~250℃(例如,可以为100℃、150℃、200℃或250℃),时间为3~7h(例如,可以为3h、4h、5h、6h或7h)。

需要说明的是,在制备吸波结构复合材料过程中,进行模压操作时,均可以在上述模压条件下进行;也可以在上述条件范围内根据实际操作进行优化,例如,在本发明中,制备隔热层、透波层和电阻抗匹配层时,模压的压力优选为8~10MPa,温度优选为100~250℃,时间优选为5~7h;制备电阻损耗吸波层和吸波结构复合材料时,模压的压力优选为2~5MPa,温度优选为100~250℃,时间优选为4~5h。

根据一些优选的实施方式,在进行所述模压操作时,优选为进行分步升压和/或分步升温。在本发明中,可以采用平板热压机进行模压,本发明中的分步升压具体指的是分次将压力和温度升高至指定压力和温度条件,本发明对分步的次数不做具体限定,在进行分步升压和分步升温时可以根据具体的仪器进行操作。

为了更加清楚地说明本发明的技术方案及优点,下面通过几个实施例对一种吸波结构复合材料及其制备方法进行详细说明。

实施例1:

(1)提供反射层,将孔径为200目的不锈钢金属网裁剪为指定大小,得到反射层;

(11)制备第一隔热层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维按照质量比1:1.0进行混匀,静置24小时,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维放置于腔体深度为3mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压得到隔热层;

(12)制备透波层:将8个石英纤维布裁剪为与反射层相同的大小,将聚酰亚胺树脂分别刮涂在石英纤维布上下表面,之后将石英纤维布层层叠加,晾干后置于腔体深度为1.0mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到透波层;聚酰亚胺树脂和石英纤维布的质量比为1:1.0;

(13)制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.0、1:1.0、1:1.0、1:1.0的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.7mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.7mm的结构层;按照厚度依次增大的顺序分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:35、1:25、1:7的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料喷涂到三张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为2500Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为150Ω;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二、第三结构层的上下表面、第一、第二、第三电阻抗匹配层的上下表面和第四结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第一电阻抗匹配层、第二结构层、第二电阻抗匹配层、第三结构层、第三电阻抗匹配层和第四结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.9mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面;

(14)制备第二隔热层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维按照质量比1:1.0进行混匀,静置24小时,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维放置于腔体深度为1mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压得到隔热层;

上述步骤中的模压的参数均为:首先将压力上升至5MPa,之后将压力上升至10MPa,首先将温度上升至80℃,之后将温度上升至150℃,在上述压力和温度下热压5h;

(2)在第一隔热层的下表面、透波层、电损耗吸波层和反射层的上下表面以及第二隔热层的上表面上刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,之后将按照顺序将第一隔热层、透波层、电损耗吸波层、反射层和第二隔热层复合在一起,整体将其放置于腔体深度为7mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到吸波结构复合材料;模压的参数为:首先将压力上升至2MPa,之后将压力上升至5MPa,首先将温度上升至100℃,之后将温度上升至120℃,在上述压力和温度下热压3h。

实施例2:

(1)提供反射层,将孔径为220目的不锈钢金属网裁剪为指定大小,得到反射层;

(11)制备第一隔热层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维按照质量比1:1.1进行混匀,静置24小时,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维放置于腔体深度为3.5mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压得到隔热层;

(12)制备透波层:将9个石英纤维布裁剪为与反射层相同的大小,将聚酰亚胺树脂分别刮涂在石英纤维布上下表面,之后将石英纤维布层层叠加,晾干后置于腔体深度为1.1mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到透波层;氰酸酯树脂和石英纤维布的质量比为1:1.1;

(13)制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.1、1:1.1、1:1.1、1:1.1的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.35mm、0.45mm、0.55mm、0.75mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.35mm、0.45mm、0.55mm、0.75mm的结构层;按照厚度依次增大的顺序分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:32、1:22、1:6的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为25wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料喷涂到三张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为2300Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为900Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为120Ω;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二、第三结构层的上下表面、第一、第二、第三电阻抗匹配层的上下表面和第四结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第一电阻抗匹配层、第二结构层、第二电阻抗匹配层、第三结构层、第三电阻抗匹配层和第四结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为2.1mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面;

(14)制备第二隔热层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维按照质量比1:1.1进行混匀,静置24小时,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维放置于腔体深度为1.5mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压得到隔热层;

上述步骤中的模压的参数均为:首先将压力上升至4MPa,之后将压力上升至8MPa,首先将温度上升至70℃,之后将温度上升至130℃,在上述压力和温度下热压6h;

(2)在第一隔热层的下表面、透波层、电损耗吸波层和反射层的上下表面以及第二隔热层的上表面上刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,之后将按照顺序将第一隔热层、透波层、电损耗吸波层、反射层和第二隔热层复合在一起,整体将其放置于腔体深度为8.3mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到吸波结构复合材料;模压的参数为:首先将压力上升至1.5MPa,之后将压力上升至3MPa,首先将温度上升至60℃,之后将温度上升至130℃,在上述压力和温度下热压4.5h。

实施例3:

(1)提供反射层,将孔径为210目的不锈钢金属网裁剪为指定大小,得到反射层;

(11)制备第一隔热层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维按照质量比1:1.2进行混匀,静置24小时,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维放置于腔体深度为4mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压得到隔热层;

(12)制备透波层:将10个石英纤维布裁剪为与反射层相同的大小,将聚酰亚胺树脂分别刮涂在石英纤维布上下表面,之后将石英纤维布层层叠加,晾干后置于腔体深度为1.2mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到透波层;氰酸酯树脂和石英纤维布的质量比为1:1.2;

(13)制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.2、1:1.2、1:1.2、1:1.2的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm的结构层;按照厚度依次增大的顺序分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:30、1:20、1:5的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料喷涂到三张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为2000Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为800Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为100Ω;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二、第三结构层的上下表面、第一、第二、第三电阻抗匹配层的上下表面和第四结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第一电阻抗匹配层、第二结构层、第二电阻抗匹配层、第三结构层、第三电阻抗匹配层和第四结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为2.3mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面;

(14)制备第二隔热层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维按照质量比1:1.2进行混匀,静置24小时,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维放置于腔体深度为2.0mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压得到隔热层;

上述步骤中的模压的参数均为:首先将压力上升至3MPa,之后将压力上升至8MPa,首先将温度上升至130℃,之后将温度上升至250℃,在上述压力和温度下热压7h;

(2)在第一隔热层的下表面、透波层、电损耗吸波层和反射层的上下表面以及第二隔热层的上表面上刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,之后将按照顺序将第一隔热层、透波层、电损耗吸波层、反射层和第二隔热层复合在一起,整体将其放置于腔体深度为9.6mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到吸波结构复合材料;模压的参数为:首先将压力上升至1MPa,之后将压力上升至2MPa,首先将温度上升至150℃,之后将温度上升至250℃,在上述压力和温度下热压5h。

实施例4:

实施例4与实施例1基本相同,不同之处在于,在步骤(13)中,制备电损耗吸波层:

(13)制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.0、1:1.0、1:1.0的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.3mm、0.5mm、0.7mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.3mm、0.5mm、0.7mm的结构层;按照厚度依次增大的顺序分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:25、1:15的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到二份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为20wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料喷涂到二张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为500Ω;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二结构层的上下表面、第一、第二电阻抗匹配层的上下表面和第三结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第一电阻抗匹配层、第二结构层、第二电阻抗匹配层、第三结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.5mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第三结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面。

实施例5:

实施例5与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(13)中,制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.0、1:1.0、1:1.0、1:1.0的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.7mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.7mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm的结构层;按照厚度依次减小的顺序分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:35、1:25、1:7的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料喷涂到三张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为2500Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为150Ω;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二、第三结构层的上下表面、第一、第二、第三电阻抗匹配层的上下表面和第四结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第一电阻抗匹配层、第二结构层、第二电阻抗匹配层、第三结构层、第三电阻抗匹配层和第四结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.9mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面。

实施例6:

实施例6与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(13)中,制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.0、1:1.0、1:1.0、1:1.0的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.7mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.7mm的结构层;按照厚度依次增大的顺序分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:7、1:25、1:35的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料喷涂到三张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为150Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为2500Ω;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二、第三结构层的上下表面、第一、第二、第三电阻抗匹配层的上下表面和第四结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第一电阻抗匹配层、第二结构层、第二电阻抗匹配层、第三结构层、第三电阻抗匹配层和第四结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.9mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面。

实施例7:

实施例7与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(13)中,制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.0、1:1.0、1:1.0的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.3mm、0.4mm、0.5mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.3mm、0.4mm、0.5mm的结构层;按照厚度依次增大的顺序分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:35、1:25、1:15、1:7的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料、第三混合浆料和第四混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料、第三混合浆料和第四混合浆料喷涂到四张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层、第三电阻抗匹配层和第四电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为2500Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为500Ω,第四电阻抗匹配层的表面电阻为150Ω;

(133)首先在第一电阻抗匹配层的下表面、第二、第三电阻抗匹配层的上下表面、第一、第二、第三结构层的上下表面和第四电阻抗匹配层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一电阻抗匹配层、第一结构层、第二电阻抗匹配层、第二结构层、第三电阻抗匹配层、第三结构层和第四电阻抗匹配层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.9mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面。

实施例8:

实施例8与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(133)中,制备电阻抗匹配层,首先在第一结构层的下表面、第二、第三、第四结构层的上下表面、第一、第二电阻抗匹配层的上下表面和第三电阻抗匹配层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层、第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.9mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面。

对比例1:

对比例1与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(13)中,制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.0、1:1.0、1:1.0、1:1.0的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.7mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.7mm的结构层;分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:25、1:25、1:25的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料喷涂到三张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二、第三结构层的上下表面、第一、第二、第三电阻抗匹配层的上下表面和第四结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第一电阻抗匹配层、第二结构层、第二电阻抗匹配层、第三结构层、第三电阻抗匹配层和第四结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.9mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面。

对比例2:

对比例2与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(1)中,在步骤(13)中,制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.0、1:1.0、1:1.0、1:1.0的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.3mm、0.3mm、0.3mm、0.3mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.3mm、0.3mm、0.3mm、0.3mm的结构层;分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层;

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:35、1:25、1:7的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料喷涂到三张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为2500Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为150Ω;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二、第三结构层的上下表面、第一、第二、第三电阻抗匹配层的上下表面和第四结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层和电阻抗匹配层按照第一结构层、第一电阻抗匹配层、第二结构层、第二电阻抗匹配层、第三结构层、第三电阻抗匹配层和第四结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.2mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层;其中,第一结构层的上表面为电损耗吸波层的上表面,第四结构层的下表面为电损耗吸波层的下表面。

对比例3:

对比例3与对比例2基本相同,不同之处在于:在步骤(132)中,制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:25、1:25、1:25的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到三份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料和第三混合浆料喷涂到三张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层和第三电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω。

对比例4:

对比例4与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(13)中,制备电损耗吸波层:

(132)制备电阻抗匹配层:将石墨烯和聚酰亚胺树脂分别按照1:35、1:30、1:25、1:20、1:15、1:10、1:7的质量比进行混匀,加入丙二醇甲醚醋酸酯混匀,得到七份混合浆料(依次命名为第一混合浆料、第二混合浆料、第三混合浆料、第四混合浆料、第五混合浆料、第六混合浆料和第七混合浆料),混合浆料中含有的丙二醇甲醚醋酸酯均为30wt%,分别将第一混合浆料、第二混合浆料、第三混合浆料、第四混合浆料、第五混合浆料、第六混合浆料和第七混合浆料喷涂到七张相同大小的石英纤维布的上下表面,在150℃下加热2小时后,分别得到第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层、第三电阻抗匹配层、第四电阻抗匹配层、第五电阻抗匹配层、第六电阻抗匹配层和第七电阻抗匹配层;其中,第一电阻抗匹配层的表面电阻为2500Ω,第二电阻抗匹配层的表面电阻为2000Ω,第三电阻抗匹配层的表面电阻为1500Ω,第四电阻抗匹配层的表面电阻为1000Ω、第五电阻抗匹配层的表面电阻为500Ω、第六电阻抗匹配层的表面电阻为300Ω和第七电阻抗匹配层的表面电阻为150Ω;

(133)首先在第一电阻抗匹配层的下表面、第二、第三、第四、第五、第六电阻抗匹配层的上下表面、第七电阻抗匹配层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将电阻抗匹配层按照第一电阻抗匹配层、第二电阻抗匹配层、第三电阻抗匹配层、第四电阻抗匹配层、第五电阻抗匹配层、第六电阻抗匹配层和第七电阻抗匹配层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为1.9mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层。

对比例5:

对比例4与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(13)中,制备电损耗吸波层:

(131)制备结构层:将聚酰亚胺树脂和高硅氧玻璃纤维分别按照1:1.0、1:1.0、1:1.0、1:1.0、1:1.0、、1:1.0、、1:1.0的质量比进行混匀,静置24h后,拆分晾干,将晾干后的高硅氧玻璃纤维分别置于腔体深度为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm的金属模具中,合模后分别放置于平板热压机上进行模压,开模后分别得到厚度为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm的结构层;按照厚度依次增大的顺序分别命名为第一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层、第五结构层、第六结构层和第七结构层;

(133)首先在第一结构层的下表面、第二、第三、第四、第五和第六结构层的上下表面和第七结构层的上表面刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,然后将结构层按照一结构层、第二结构层、第三结构层、第四结构层、第五结构层、第六结构层和第七结构层的顺序复合在一起,将整体放置于腔体深度为2.9mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到电损耗吸波层。

对比例6:

对比例6与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(11)中,隔热层为二氧化硅气凝胶。

对比例7:

对比例7与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(12)中,透波层为玻璃纤维增强玻璃钢板。

对比例8:

对比例8与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(2)中,在第一隔热层的下表面、透波层、电损耗吸波层和反射层的上下表面以及第二隔热层的上表面上刷涂薄薄一层聚酰亚胺树脂,之后将按照顺序将第一隔热层、反射层、透波层、电损耗吸波层和第二隔热层复合在一起,整体将其放置于腔体深度为7mm的金属模具中,合模后放置于平板热压机上进行模压,开模后得到吸波结构复合材料;模压的参数为:分步升压至5MPa、分步升温至120℃,模压时间3h。

对比例9:

对比例9与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(1)和步骤(2)中,去掉第一隔热层和第二隔热层,即吸波结构复合材料不包含第一隔热层和第二隔热层。

对比例10:

对比例10与实施例1基本相同,不同之处在于:在步骤(1)和步骤(2)中,去掉透波层,即吸波结构复合材料不包含透波层。

将实施例1至8和对比例1至10中制备得到的吸波结构复合材料(简称吸波材料)分别进行力学强度、耐温性能测试和吸波性能测试,测试方法如下,测试结构如表1和图1至3所示;

拉伸强度测试方法:GB/T1447-2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》;

压缩强度测试方法:GB/T1448-2005《纤维增强塑料压缩性能试验方法》;

线烧蚀率测试方法:GJB328B-2018《烧蚀材料烧蚀试验方法》;

导热率测试方法:GB/T3139-2005《纤维增强塑料导热系数试验方法》;

吸波性能测试方法:GJB2038A-2011《雷达吸波材料反射率测试方法》。

表1

由表1可知,本发明实施例1至3中制备得到的吸波材料的拉伸强度≥50MPa,压缩强度≥250MPa,导热率≤0.5w/m·K,线烧蚀率≤0.5mm/s,具有优异的力学强度和耐高温性能,并且通过图3至6中可以看出,本发明实施例中制备得到的吸波材料同时具有优异的吸波性能,在2GHz-18GHz频段内,吸波材料的反射率均低于-8dB。

最后应说明的是:以上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精神和范围。

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06120115934079