[发明专利]一种电加热与透波一体化的防除冰膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及电磁透波材料技术领域，尤其涉及一种电加热与透波一体化的防除冰膜及其制备方法和应用。本发明提供的电加热与透波一体化的防除冰膜，包括聚合物基体以及分散在所述聚合物基体中的纳米级导电功能颗粒和微米级透波功能颗粒；所述聚合物基体为电磁透波材料。所述防除冰膜的电导率可在5～200S/m范围内任意调控，适应较大范围的防除冰需要，同时在0.3～18GHz的频段内透波率均可达到60％以上，满足隐身飞行器、雷达罩等电加热防除冰与电磁透波的兼容需求。

技术领域

本发明涉及电磁透波材料技术领域，尤其涉及一种电加热与透波一体化的防除冰膜及其制备方法和应用。

背景技术

隐身飞行器的机翼、雷达罩等装备表面结冰会严重影响装备的安全工作，需要有效的防除冰手段保证装备在飞行过程或低温环境中工作时不受结冰干扰。而隐身飞行器与雷达罩均采用复合材料结构件，无法采用热气防冰、机械防冰等当法惊醒表面除冰，传统的电加热膜则造成强电磁反射，影响飞行器的隐身性能或雷达的电磁传输性能，亟需可以同时实现电加热与电磁透波的兼容型防除冰材料，解决隐身飞行器与雷达罩等的防除冰难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电加热与透波一体化的防除冰膜及其制备方法和应用，所述防除冰膜可以同时实现电加热与电磁透波的兼容型防除冰材料，解决隐身飞行器与雷达罩等的防除冰难题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种电加热与透波一体化的防除冰膜，包括聚合物基体以及分散在所述聚合物基体中的纳米级导电功能颗粒和微米级透波功能颗粒；

所述聚合物基体为电磁透波材料。

优选的，所述聚合物基体、纳米级导电功能颗粒和微米级透波功能颗粒的质量比为1:(0.05～0.3)：(0.1～1)。

优选的，所述聚合物基体包括聚氨酯、环氧树脂和硅橡胶中的一种或几种。

优选的，所述纳米级导电功能颗粒的粒径为1～100nm。

优选的，所述纳米级导电功能颗粒包括碳材料、金属材料和本征导电高分子材料中的一种或几种。

优选的，所述微米级透波功能颗粒的粒径为1～50μm。

优选的，所述微米级透波功能颗粒的材料包括无机不导电材料和/或有机不导电材料；

所述无机不导电材料包括二氧化硅微米球、空心玻璃微珠、二氧化钛微米球和玻璃纤维短丝中的一种或几种；

所述有机不导电材料包括聚甲基丙烯酸甲酯微球、聚苯乙烯微球和聚合物纤维短丝中的一种或几种。

本发明还提供了上述技术方案所述防除冰膜的制备方法，包括以下步骤：

将聚合物基体、纳米级导电功能颗粒和溶剂第一混合，得到导电分散液；

将所述导电分散液和微米级透波功能颗粒第二混合，得到膜材料分散液；

将所述膜材料分散液成膜，得到所述防除冰膜。

优选的，所述溶剂包括甲苯、二甲苯、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和水中的一种或几种；

所述聚合物基体和溶剂的质量比为1:(5～20)。

本发明还提供了上述技术方案所述的电加热防除冰膜或上述技术方案所述制备方法制备得到的防除冰膜在在雷达罩或隐身飞机的迎风面中的应用。