專利名稱：一種樹脂基雙層復(fù)合材料吸波平板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料科學(xué)和微波技術(shù)的交叉技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種高效寬頻雙層復(fù)合吸波平板的制備方法，特別涉及到一種樹脂基雙層復(fù)合材料吸波平板得制備方法。
背景技術(shù)：
平板吸波體大都是在環(huán)氧樹脂、高聚物等基體中添加吸波粉體經(jīng)過熱壓或者直接澆注制得。對(duì)于單層結(jié)構(gòu)，由于可調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)有限，故現(xiàn)在的研究已經(jīng)趨向雙層或多層結(jié)構(gòu)。在已發(fā)表的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中，雙層吸波體中匹配層多選用玻璃纖維或其它種類的透波材料，吸收層多選用鐵氧體或其它種類的磁性粉體，但其制備成本高、比重較大且制備工藝復(fù)雜，限制了其實(shí)用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種樹脂基雙層復(fù)合材料吸波平板的制備方法，采用吸波劑的多元復(fù)合及吸波結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)等途徑，有效的解決了材料對(duì)電磁波的吸收頻段窄、吸波效能差的缺點(diǎn)。
本發(fā)明所采用的方案如下一原料的選擇與預(yù)處理1基體的選擇選用環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇等高聚物，要求高聚物具有高的透波性和粘結(jié)能力。
2吸波劑的選擇和預(yù)處理選用的吸波劑之間不發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)穩(wěn)定性好；它們的特征吸收頻段不重合，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，拓寬有效吸收頻段。對(duì)選取的吸波劑應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到活化吸波劑的目的，并使其顆粒尺寸控制在納米級(jí)別內(nèi)。
二吸波平板的制備將經(jīng)過預(yù)處理吸波劑與樹脂、稀釋劑及固化劑按一定比例混合，然后在攪拌機(jī)中攪拌20～40min，均勻后注入模具，常溫固化成型。得到吸收層。當(dāng)?shù)讓?吸收層)固化后，面層(匹配層)是將一定配比的吸波劑與樹脂、稀釋劑、固化劑混合，在攪拌機(jī)中攪拌20～40min，均勻后澆鋪在底層上，使面層與底層緊密粘結(jié)，常溫固化成型。吸波劑的加入體積比為3％～30％。
3成品性能測(cè)試主要測(cè)試材料的吸波性能，因?yàn)閷?duì)電磁波的吸收能力是吸波材料最重要的性能指標(biāo)。測(cè)試采用弓形反射法在無回波暗室中進(jìn)行，測(cè)試結(jié)果用dB表示。不同吸波平板的吸收能力和吸收帶寬不同，以底層炭粉36vol.％，面層二氧化錳12vol.％為例，吸收性能如下表

本發(fā)明的效果和益處是證實(shí)了雙層吸波結(jié)構(gòu)在吸波材料的設(shè)計(jì)上有著良好的發(fā)展前景，并開始了將二氧化錳作為一種良好的吸波劑而應(yīng)用到工程中，為電磁吸波材料以后的發(fā)展開闊了很大的空間。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例詳說明本發(fā)明制備方法一原料的選擇與預(yù)處理選用環(huán)氧樹脂為基體；選用炭黑和二氧化錳作為吸波劑。
在氬氣保護(hù)下，在700～800℃下對(duì)碳黑進(jìn)行高溫處理1～2h，以達(dá)到清除炭黑表面油污和活化炭黑的目的。然后在球磨機(jī)球磨3～5h，使炭粉尺寸在10nm～1000nm之間。二氧化錳采用σ相二氧化錳，粒徑在10nm---1000nm之間二吸波平板的制備將經(jīng)過預(yù)處理炭黑與環(huán)氧樹脂、稀釋劑以及固化劑按一定比例混合，環(huán)氧樹脂、稀釋劑(無水乙醇)以及環(huán)氧固化劑的質(zhì)量比為10∶1∶2，炭黑占吸收層總體積的36％，然后在攪拌機(jī)中攪拌20～40min，均勻后注入模具，模具截面大小為200mm×200mm，厚度為3mm，常溫固化成型，得到吸收層。當(dāng)?shù)讓庸袒?，將一定配比的二氧化錳與環(huán)氧樹脂、稀釋劑、固化劑混合，環(huán)氧樹脂、稀釋劑(無水乙醇)以及固化劑的質(zhì)量比為10∶1∶2，二氧化錳占匹配層總體積的12％，在攪拌機(jī)中攪拌20～40min，均勻后澆鋪在底層上，使面層與底層緊密粘結(jié)，匹配層厚度為1mm，常溫固化成型。
3成品性能測(cè)試吸收性能測(cè)試結(jié)果如下表，其有效吸收帶寬達(dá)8.6GHz，在13.2GHz處達(dá)最大吸收峰值為27.48dB

權(quán)利要求
1.一種樹脂基雙層復(fù)合材料吸波平板及其制備方法，其特征是在樹脂基體里加入3％～30％的二氧化錳及固化劑混合固化成匹配層，使之與由3％～30％的炭黑與樹脂及固化劑混合固化而成的吸收層結(jié)合得到雙層結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種樹脂基雙層復(fù)合材料吸波平板及其制備方法，其特征是匹配層采用σ相二氧化錳，粒徑在10nm-1000nm之間，吸收層采用經(jīng)活化處理過的納米炭粉，粒徑在10nm-1000nm之間，基體采用環(huán)氧樹脂或聚乙烯醇。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料科學(xué)和微波技術(shù)的交叉技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種樹脂基雙層復(fù)合材料吸波平板及其制備方法。它的特征是在樹脂基體里加入3％～30％的二氧化錳及固化劑混合固化成匹配層，使之與由3％～30％的炭黑與樹脂及固化劑混合固化而成的吸收層緊密結(jié)合得到雙層結(jié)構(gòu)吸波體。它的效果和益處是環(huán)氧樹脂基體的引用使吸波材料滿足于不用形狀的應(yīng)用要求；雙層阻抗?jié)u變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增強(qiáng)了材料的電磁波吸收能力；炭黑/二氧化錳的復(fù)合使用拓寬了材料有效吸收帶寬。
文檔編號(hào)H05K9/00GK101041281SQ20071001100
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者劉順華, 段玉平, 楊洋, 劉德厚, 崔曉冬 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)