[发明专利]一种聚酰亚胺吸波材料及其制作方法

说明书

本发明提出了一种聚酰亚胺吸波材料的制作方法，包括如下步骤：S1、树脂合成：取等摩尔的芳香族二胺和芳香族二酐在极性溶剂中进行树脂合成；所取用极性溶剂的质量是芳香族二胺与芳香族二酐总质量的3‑7倍；S2、制膜：将合成好的树脂经脱泡过滤后，同方向涂敷于钢带或其他承载模具上进行干燥成膜；S3、亚胺化：将干燥后的薄膜牵引入双向拉伸机进行拉伸并热亚胺化成型；于树脂合成过程中，还包括吸波材料，所述吸波材料的用量是树脂固体量的0.5％‑25％。本发明通过设计分子链结构，引入小分子材料，设计分子链微观非平面结构，并在分子层间插入吸波介质，打通层间消耗渠道，利于面内功能材料的消耗震动，实现波消耗模式。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺薄膜领域，尤其涉及一种聚酰亚胺吸波材料及其制作方法。

背景技术

吸波材料是能吸收或者大幅减弱其表面接收到的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰的一类材料。在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。随着科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场、机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院、移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。为了治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料已成为大课题。

电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。研究证实，铁氧体吸波材料性能最佳，它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射，能达到消除电磁干扰的目的。根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律，利用高磁导率铁氧体引导电磁波，通过共振，大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。

吸波材料在设计时，要考虑两个问题，

1)、电磁波遭遇吸波材料表面时，尽可能完全穿过表面，减少反射；

2)、在电磁波进入到吸波材料内部时，要使电磁波的能量尽量损耗掉；纳米吸波材料的主要种类：纳米铁氧体及其复合物吸收剂；纳米金属吸收剂；纳米陶瓷吸收剂；纳米导电聚合物吸收剂。除了以上几种纳米吸波材料外，目前应用和研究较多的还有手性吸波材料和盐类纳米吸收剂等。

纳米材料是指材料组分的特征尺寸在纳米量级(1～100nm)的材料,它独特的结构使其自身具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、小尺寸和界面效应,金属、金属氧化物和某些非金属材料的纳米级超微粉在细化过程中,处于表面的原子数越来越多,增大了纳米材料的活性，在电磁场的辐射下,原子、电子运动加剧,促使磁化,使电磁能转化为热能,从而增加了对电磁波的吸收效果。由于纳米材料在具有良好吸波特性的同时还具有频带宽、兼容性好、面密度低、涂层薄的特点,美、俄、法、德、日等国都把纳米材料作为新一代隐身材料加以研究和探索。目前,美国研制的被称作“超黑粉”纳米吸波材料,所吸收的雷达波可达99％。法国研制出一种宽频微波吸收涂层,这种吸收涂层由胶粘剂及纳米级微粒填充材料组成。这种由多层薄膜叠合而成的结构具有很好的磁导率,50MHz至50GHz内具有良好的吸波性能。总之纳米吸波涂料是一种非常有发展前途的吸波涂料。

日本NEC公司将铁氧体和金属短纤维均匀分散在合适的有机高分子树脂中制成复合材料，工作频带可拓宽40％～50％。其缺点是厚度大、工艺复杂、成本较高。

良好的耐辐射性能。聚酰亚胺薄膜在5×10⁹rad剂量辐射后,强度仍保持86％；某些聚酰亚胺纤维经1×1010rad快电子辐射后,其强度保持率为90％。良好的介电性能。介电常数小于3.5,如果在分子链上引入氟原子,介电常数可降到2.5左右,介电损耗为10，介电强度高，体积电阻为1015-17Ω·cm。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种聚酰亚胺吸波材料及其制作方法，提升聚酰亚胺薄膜吸波能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种聚酰亚胺吸波材料的制作方法，包括如下步骤：