一种具有阻抗匹配结构的吸波蜂窝及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115891293A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211613035.3B32B27/06(2006.01)(22)申请日2022.12.15B32B27/04(2006.01)B32B38/00(2006.01)(71)申请人航天特种材料及工艺技术研究所B32B38/18(2006.01)地址100074北京市丰台区云岗北里40号B32B7/12(2006.01)院B32B3/12(2006.01)(72)发明人马向雨邢孟达宫元勋廖昊彦D21H21/14(2006.01)时迪D21H19/38(2006.01)(74)专利代理机构北京君尚知识产权代理有限D21H19/40(2006.01)公司11200D21H19/62(2006.01)专利代理师李文涛(51)Int.Cl.B31D3/02(2006.01)B32B27/34(2006.01)B32B27/02(2006.01)B32B27/12(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种具有阻抗匹配结构的吸波蜂窝及其制备方法(57)摘要本发明提出一种具有阻抗匹配结构的吸波蜂窝及其制备方法，由幅宽方向涂覆不同含量的吸收剂的吸波芳纶纸以及浸渍于芳纶纸表面的树脂组成。根据电性能设计，在芳纶纸表层，沿幅宽方向涂覆不同类型和含量的吸收剂，获得横向电磁特性梯度变化的吸波芳纶纸；将该吸波芳纶纸通过模板法制备成吸波蜂窝，形成在沿孔格方向上的阻抗梯度渐变的结构，得到在孔格方向上超宽频率范围内吸波性能优异的吸波蜂窝。本发明制备得到的吸波蜂窝在孔格方向上具有阻抗匹配结构，克服了传统吸波蜂窝阻抗匹配结构，成型工艺复杂，层间性能不可靠的缺点。CN115891293ACN115891293A权利要求书1/2页1.一种具有阻抗匹配结构的吸波蜂窝，其特征在于，包括多张吸波芳纶纸和在所述吸波芳纶纸上浸有的已固化树脂；每张吸波芳纶纸上涂覆有由吸收剂和胶黏剂组成的吸波层，该吸波层是由沿吸波芳纶纸幅宽方向排布的条形吸波层组成，且各个条形吸波层的吸收剂含量沿幅宽方向呈梯度差异；每张吸波芳纶纸均呈统一的半孔格形状，相邻两张吸波芳纶纸对齐粘贴；所述吸波蜂窝沿孔格方向呈电磁特性梯度变化，且沿孔格方向并吸收剂含量由低到高的方向作为电磁波入射方向。2.如权利要求1所述的吸波蜂窝，其特征在于，所述吸收剂的含量为0.1～90wt％，所述吸波层的厚度为0.01～0.3mm。3.如权利要求1所述的吸波蜂窝，其特征在于，所述吸收剂具有电磁损耗能力，选用炭黑、石墨片、碳纤维、二氧化硅、羰基铁粉、铁氧体、铁硅铝中的至少一种；所述树脂选用酚醛树脂、聚酰亚胺树脂中的一种。4.一种具有阻抗匹配结构的吸波蜂窝的制备方法，用于制备权利要求1所述的吸波蜂窝，其特征在于，包括以下步骤：1)蜂窝结构设计：根据吸波频段确定吸收剂种类，并利用电磁仿真软件计算最佳的梯度渐变的吸波结构，确定沿电磁波入射方向的蜂窝厚度，并确定各条形吸波层的厚度、宽度和吸收剂的含量，然后基于计算结果进行后续步骤；2)吸波芳纶纸制备：将不同用量的吸收剂和胶黏剂混合制成吸波浆料，再以条形形式涂覆在芳纶纸表面固化成沿芳纶纸幅宽方向吸收剂梯度变化的吸波层，得到吸波芳纶纸；3)吸波芳纶纸浸渍树脂：将所述吸波芳纶纸完全浸渍于树脂中，取出后垂直放置，并振动去除多余的树脂，然后进行半固化处理；4)制备波纹结构单元：利用预先设计好的压制模具压制半固化处理后的吸波芳纶纸，得到具有半孔格形状的吸波芳纶纸即波纹结构单元，并在半孔格间的凸边上涂膜芯条胶；5)波纹单元叠加：将每个波纹结构单元沿吸波芳纶纸幅宽方向对齐，并通过所述芯条胶粘接，得到吸波蜂窝半成品；6)加热处理：将所述吸波蜂窝半成品放入模具中，在蜂窝孔格孔内插入相同形状的棒材，向蜂窝孔壁施加一定的压力，确保芯条胶的粘接强度，再进行加热固化，得到垂直于蜂窝孔格方向的吸收剂梯度分布的吸波蜂窝。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述吸收剂的含量为0.1～90wt％，所述吸波层的厚度为0.01～0.3mm。6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述吸收剂具有电磁损耗能力，选用炭黑、石墨片、碳纤维、二氧化硅、羰基铁粉、铁氧体、铁硅铝中的至少一种。7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，对于吸收的电磁波频段低于8GHz，所述吸收剂选用磁性吸收剂即羰基铁粉、铁氧体、铁硅铝中的至少一种；对于吸收的电磁波频段高于8GHz，所述吸收剂选用介电型吸收剂即炭黑、石墨片、碳纤维、二氧化硅中的至少一种；对于超宽或全频段吸收电磁波，所述吸收剂同时选用所述磁性吸收剂中的至少一种和介电型吸收剂中的至少一种。8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在