[发明专利]基于螺旋碳纳米管的多层微波吸收涂层及制备方法

说明书

本发明公开了基于螺旋碳纳米管的多层微波吸收涂层及制备方法，涉及吸收涂层、吸波贴片和吸波板技术领域，基于螺旋碳纳米管的多层微波吸收涂层，其特征在于：包括表面层、中间层和底层，所述表面层选用环氧树脂或可溶性高聚物；所述中间层和底层包括环氧树脂或可溶性高聚物、螺旋碳纳米管、磁粉、分散剂、消泡剂、固化剂，以所述环氧树脂或可溶性高聚物为基材，螺旋碳纳米管、磁粉或两者的组合作为吸波剂，选取所需的分散剂、消泡剂或固化剂，制得所需的吸波涂料，采用辊涂方式制作了多层微波吸收涂层；本发明通过多层设计，表面层与与空气阻抗接近，从而减少电磁波的反射，诱导更多的电磁波进入中间层和内层，进一步增加对电磁波的吸收。

技术领域

本发明涉及吸收涂层、吸波贴片和吸波板技术领域，具体是基于螺旋碳纳米管的多层微波吸收涂层及制备方法。

背景技术

吸波材料，是指能吸收投射到它表面的电磁波能量并且反射、折射和散射都很小的一类材料，它能够把进入材料内部的电磁波能量以热能或其它形式能量耗散掉。

吸波材料可大致分为碳系、铁系、陶瓷系、导电高分子、手性和等离子体吸波材料。

CCNT以其独特的三维螺旋形貌和手性结构，对电磁波具有强烈的吸收作用，兼有手性吸波材料和碳系吸波材料的优点，具有密度低、可对微观结构进行设计、吸收效率高、频带宽、可通过调节参数来调节吸波的特性；克服了碳系吸波材料阻抗匹配性差、吸波频带窄的缺点。

特别是CCNT拥有比其他碳纳米材料优异的分散性，为发展新一代轻量、高效、智能纳米隐身复合涂层提供了核心吸波材料。

CCNT的电导率较高，单一的损耗机制限制了其实际应用，特别是过强的反射特性使得入射电磁波很难进入材料内部，因此很难被耗散。为解决上述问题，通常采用两种策略：一是与磁性颗粒，如铁、钴、镍及其化合物复合，引入磁损耗，并提升材料阻抗匹配特性。该方法制备过程简单、提升吸波特性效果较好，但由于磁性粒子之间相互吸引，故极易团聚成为较大的块体。当磁性聚集体的尺寸超过一定范围之后，会诱发入射电磁波的趋肤效应从而造成电磁波直接反射，严重制约了材料的吸波特性。另一策略是合理设计多层微波吸收涂层，从而使材料产生多界面极化并引入极化损耗。

现有的吸收涂层一般均为单层设计，单层的功能涂层吸波有局限性，由于其与空气阻抗不接近，与空气层之间存在较大梯度，无法形成过渡，从而无法诱导更多的电磁波进入涂层，进而导致涂层对电磁波的吸收率不高。且吸波有效带宽和最小反射损耗达不到要求。

我们提供了基于螺旋碳纳米管的多层微波吸收涂层及制备方法以解决上述所提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供基于螺旋碳纳米管的多层微波吸收涂层及制备方法，以解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于螺旋碳纳米管的多层微波吸收涂层，其特征在于：包括表面层、中间层和底层，所述表面层选用环氧树脂或可溶性高聚物；

所述中间层和底层包括环氧树脂或可溶性高聚物、螺旋碳纳米管、磁粉、分散剂、消泡剂、固化剂，以所述环氧树脂或可溶性高聚物为基材，螺旋碳纳米管、磁粉或两者的组合作为吸波剂，选取所需的分散剂、消泡剂或固化剂，制得所需的吸波涂料，采用辊涂方式制作了多层微波吸收涂层。

基于螺旋碳纳米管的多层微波吸收涂层的制备方法，包括以下步骤；

步骤1、将环氧树脂、溶剂和助剂加入到分散缸内高速搅拌15分钟；

步骤2、然后再加入功能性填料搅拌均匀，高速分散10分钟；

步骤3、将分散完成的物料，置入砂磨机，研磨至细度20μm以下；

步骤4、将研磨完成的物料转入调漆釜中，加入助剂中速搅拌10-15min，搅拌至均匀状态；