[发明专利]一种多层蜂窝吸波材料及其水性吸波涂料和制备方法

说明书

本发明属于钢铁表面处理技术领域，具体涉及一种多层蜂窝吸波材料及其水性吸波涂料和制备方法，所述蜂窝吸波材料，由多层不同厚度的蜂窝吸波材料粘合而成，每层蜂窝吸波材料均由基体芳纶蜂窝纸浸渍各自对应的水性吸波涂料制备而成，且按入射方向第一层的蜂窝吸波材料采用二次浸渍方式，其余层的蜂窝吸波材料均采用一次浸渍方式。本发明通过浸渍程度和厚度不同的多层蜂窝材料的粘合，实现了吸波材料与空气良好的阻抗匹配，有效吸收带宽向低频方向移动，具有宽频效果优异，散热性能好，质量轻，制备工艺简单等优点，可广泛应用于各种高功率场合(航天，航空等)。

技术领域

本发明属于微波暗室技术和材料科学的交互领域，具体涉及一种多层蜂窝吸波材料及其水性吸波涂料和制备方法。

背景技术

蜂窝吸波材料是一类具有蜂窝孔状结构的材料。通常，材料以耐高温的芳纶纸为基体，再浸渍吸波涂层，使得蜂窝整体具有吸波性能。蜂窝的孔状结构增加了空气在其内部的流动性，从而加强了材料的散热性能。相比常规应用的吸波材料，如海绵与泡沫材料，蜂窝材料具有承受大概率辐射的潜力，在各种高功率场合(航天，航空等)有广阔的应用前景。同时，蜂窝吸波材料可通过夹芯吸波结构对入射电磁波进行多次散射吸收，宽频效果优异。材料本身还具有高强度高硬度的特点，可减轻结构的重量。

现有资料表示绝大多数蜂窝吸波材料使用橡胶或酚醛树脂等来进行材料吸波剂的制作，通过这些非水溶性树脂制得的吸波剂附着效果好，但是制备工艺繁杂不易操作，制备时的温度环境条件等比较苛刻。非水溶性树脂溶解时往往又使用有机醇溶液，容易使生产过程中出现危险。

经检索发现，申请号201710220305.7公开号CN106947349A名称为《一种水性蜂窝结构吸波复合材料及其制备方法》的发明专利中以硅丙树脂为树脂基体，炭黑和石墨为吸波剂制成了水性吸波涂料，并以此制备出吸波性能良好的蜂窝吸波材料。该发明以水性涂料为重要组成，浸渍次数较多，成品性能不稳定。

发明内容

本发明主要提供了一种多层蜂窝吸波材料及其水性吸波涂料和制备方法，通过水性吸波涂料的特性调整各层蜂窝材料的性能，最终粘合而成的多层蜂窝材料有效吸收频带的下限频率会向低频方向移动，实现有效吸收带宽的展宽。

为了达到以上目的，本发明的其技术方案如下：一种多层蜂窝吸波材料，由多层不同厚度的蜂窝吸波材料粘合而成，每层蜂窝吸波材料均由基体芳纶蜂窝纸浸渍各自对应的水性吸波涂料制备而成，且按入射方向第一层的蜂窝吸波材料采用二次浸渍方式，其余层的蜂窝吸波材料均采用一次浸渍方式。

优选的，包括三层不同厚度的蜂窝吸波材料，所述三层蜂窝吸波材料的厚度按入射方向依次递减。

优选的，所述三层蜂窝吸波材料的厚度分别为18mm、10mm和5mm。

一种水性吸波涂料，包含如下质量配比的组分：蒸馏水300g，分散剂2.5g，润湿剂0.25g，炭黑7～8g，石墨20～30g，EVA乳液15～16g，消泡剂0.1～0.2g，增稠剂0.2g。

优选的，所述炭黑和石墨分散复合后加入EVA乳液。

一种多层蜂窝吸波材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备水性吸波涂料：先往蒸馏水中加入分散剂和润湿剂分散均匀，然后加入炭黑进行分散，均匀后再加入石墨进行分散1h，均匀后依次加入EVA乳液、消泡剂和增稠剂继续分散均匀；

(2)制备蜂窝吸波材料：将切割好的长宽一致、厚度不同的芳纶蜂窝纸分别放入各自对应的水性吸波涂料中进行一次浸渍或二次浸渍，数秒后取出，甩去表面明显的液体水滴残留，然后放入80℃的干燥炉中烘干，烘干时间为30min～60min；

(3)将干燥后不同厚度的蜂窝吸波材料按入射方向厚度依次递减的顺序，通过胶粘剂粘合在一起。