[发明专利]电磁吸波泡沫尖劈材料及其制备工艺

说明书

                         技术领域

本发明涉及应用于建立不受电磁波干扰的屏蔽暗室，形成自由空间静区宽频吸波材料，尤其涉及一种电磁吸波泡沫尖劈材料及其制备工艺。

                         背景技术

随着国防工业及国民经济的迅速发展，我国电磁波环境的日益恶化愈来愈引起有关方面的重视。为了防止周围电磁环境对精密电子元件、仪器、设备的电磁测量产生不良影响，需要建立不受电磁波干扰的屏蔽暗室；为给天线测量、电子对抗仿真模拟试验提供逼真的电磁环境，也需要建造屏蔽吸波暗室，以形成自由空间静区。

国内每年都要建造一些屏蔽吸波暗室，在吸波暗室的六个面或五个面，均要安装电磁波吸波泡沫尖劈，吸波尖劈是建造吸波暗室最关键的材料。目前，这类吸波尖劈生产大多以软质聚氨酯泡沫为载体采用渗炭工艺或涂敷型泡沫材料，其产品性能不能完全满足屏蔽暗室的使用要求，主要缺点有：1)吸波剂分布不均匀；2)使用过程中容易掉炭粉导致吸波性能下降；3)使用寿命较短，使用中尖劈易下垂、甚至常常脱落；4)需粘接施工，施工较为困难；5)阻燃性能较差，容易发生火灾；6)价格昂贵

                         发明内容

本发明的目的是提供一种高阻燃的电磁吸波泡沫尖劈材料及其制备工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电磁吸波泡沫尖劈材料，其特点在于：其中包括硬质酚醛泡沫、吸波剂；以硬质酚醛泡沫为载体制成尖劈，吸波剂分散在尖劈中；尖劈涂刷成白色；其制备工艺如下：

a、制备甲阶酚醛树脂作为基础原材料；

b、以甲阶酚醛树脂、乳化剂、发泡剂、吸波剂配成的可发性酚醛树脂为A组分，无机酸和有机酸混合配成可发性酚醛树脂的固化剂为B组分；

c、A组分和B组分混合浇注到尖劈模模腔中；

d、模腔温度控制在50～70℃发泡成型；泡体在模腔中熟化60～90分钟。

本发明的优点效果是：由于本发明其中包括硬质酚醛泡沫、吸波剂；以硬质酚醛泡沫为载体制成尖劈，吸波剂分散在尖劈中；电磁吸波泡沫尖劈材料制备工艺是先将吸波剂和酚醛树脂混合均匀，然后通过反应注射成型机注入模具内进行发泡制成。该产品具有强度高、吸波剂分布均匀、不掉粉、尖劈不下垂、施工方便、阻燃性能好等优点。通过对其吸波性能、阻燃性能、抗压缩性能以及耐高低温性能进行测试，完全能够满足微波暗室的使用要求。同时由于酚醛泡沫的相对于聚氨酯泡沫成本较低，所以本发明的成本低。

电磁吸波泡沫尖劈采用模具成型，可以制成多锥体(一般为四锥)。突破了传统先制成单锥再刷胶粘结组成单元块的生产工艺。

电磁吸波泡沫尖劈材料采用高阻燃泡沫酚醛泡沫为载体，酚醛泡沫具有氧指数高、烟密度低的特性，彻底解决了暗室失火的隐患。

使用泡沫吸波尖劈就是当电磁波进入材料中传播时，使电磁波能量转化为热能而产生损耗。吸波泡沫尖劈的主要损耗物质是炭黑、石墨一类的导电粉末。由于泡沫尖劈的形状使材料的性能渐变，从锥尖到锥底，对入射波形成逐渐变化的阻抗变换，使得其具有很好的吸收衰减。泡沫尖劈的表面输入阻抗可用下式表示

Zs = 1 ( 1 - Z / h ) 2 Yo + ( Z / h ) 2 G ]]>

式中：

Zs-阻抗

Yo-自由空间导纳值

h-尖劈高度

Z-尖劈顶点至观察点距离

G-吸波材料的电导值

在尖劈顶点，Zs为自由空间波阻抗，当波在尖劈内传播时阻抗随着尖劈的高度增加而减少。可以改变电磁波的辐射分布，材料损耗、相位对消和扩散。

本发明所说的高阻燃就是酚醛泡沫的本身就是阻燃材料。