專利名稱：一種樹脂基雙層復合材料吸波平板及其制備方法
技術領域：
本發明屬于材料科學和微波技術的交叉技術領域，涉及到一種高效寬頻雙層復合吸波平板的制備方法，特別涉及到一種樹脂基雙層復合材料吸波平板得制備方法。
背景技術：
平板吸波體大都是在環氧樹脂、高聚物等基體中添加吸波粉體經過熱壓或者直接澆注制得。對于單層結構，由于可調設計參數有限，故現在的研究已經趨向雙層或多層結構。在已發表的國內外相關文獻中，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雜，限制了其實用性。
發明內容
本發明提供了一種樹脂基雙層復合材料吸波平板的制備方法，采用吸波劑的多元復合及吸波結構的特殊設計等途徑，有效的解決了材料對電磁波的吸收頻段窄、吸波效能差的缺點。
本發明所采用的方案如下一原料的選擇與預處理1基體的選擇選用環氧樹脂、聚乙烯醇等高聚物，要求高聚物具有高的透波性和粘結能力。
2吸波劑的選擇和預處理選用的吸波劑之間不發生反應，化學穩定性好；它們的特征吸收頻段不重合，可以實現優勢互補，拓寬有效吸收頻段。對選取的吸波劑應進行預處理，達到活化吸波劑的目的，并使其顆粒尺寸控制在納米級別內。
二吸波平板的制備將經過預處理吸波劑與樹脂、稀釋劑及固化劑按一定比例混合，然后在攪拌機中攪拌20～40min，均勻后注入模具，常溫固化成型。得到吸收層。當底層(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，在攪拌機中攪拌20～40min，均勻后澆鋪在底層上，使面層與底層緊密粘結，常溫固化成型。吸波劑的加入體積比為3％～30％。
3成品性能測試主要測試材料的吸波性能，因為對電磁波的吸收能力是吸波材料最重要的性能指標。測試采用弓形反射法在無回波暗室中進行，測試結果用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
本發明的效果和益處是證實了雙層吸波結構在吸波材料的設計上有著良好的發展前景，并開始了將二氧化錳作為一種良好的吸波劑而應用到工程中，為電磁吸波材料以后的發展開闊了很大的空間。
具體實施例方式
以下結合具體實施例詳說明本發明制備方法一原料的選擇與預處理選用環氧樹脂為基體；選用炭黑和二氧化錳作為吸波劑。
在氬氣保護下，在700～800℃下對碳黑進行高溫處理1～2h，以達到清除炭黑表面油污和活化炭黑的目的。然后在球磨機球磨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過預處理炭黑與環氧樹脂、稀釋劑以及固化劑按一定比例混合，環氧樹脂、稀釋劑(無水乙醇)以及環氧固化劑的質量比為10∶1∶2，炭黑占吸收層總體積的36％，然后在攪拌機中攪拌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。當底層固化后，將一定配比的二氧化錳與環氧樹脂、稀釋劑、固化劑混合，環氧樹脂、稀釋劑(無水乙醇)以及固化劑的質量比為10∶1∶2，二氧化錳占匹配層總體積的12％，在攪拌機中攪拌20～40min，均勻后澆鋪在底層上，使面層與底層緊密粘結，匹配層厚度為1mm，常溫固化成型。
3成品性能測試吸收性能測試結果如下表，其有效吸收帶寬達8.6GHz，在13.2GHz處達最大吸收峰值為27.48dB
權利要求
1.一種樹脂基雙層復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合得到雙層結構。
2.根據權利要求1所述的一種樹脂基雙層復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，吸收層采用經活化處理過的納米炭粉，粒徑在10nm-1000nm之間，基體采用環氧樹脂或聚乙烯醇。
全文摘要
本發明屬于材料科學和微波技術的交叉技術領域，涉及到一種樹脂基雙層復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合得到雙層結構吸波體。它的效果和益處是環氧樹脂基體的引用使吸波材料滿足于不用形狀的應用要求；雙層阻抗漸變結構設計增強了材料的電磁波吸收能力；炭黑/二氧化錳的復合使用拓寬了材料有效吸收帶寬。
文檔編號H05K9/00GK101041281SQ20071001100
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月18日 優先權日2007年4月18日
發明者劉順華, 段玉平, 楊洋, 劉德厚, 崔曉冬 申請人:大連理工大學