碳化硅复合材料的吸波陶瓷及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102180695A
(43)申请公布日2011.09.14

(21)申请号CN201110052115.1

(22)申请日2011.03.04

(71)申请人中国人民解放军国防科学技术大学
地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号中国人民解放军国防科学技术大学一
院重点实验室

(72)发明人刘海韬程海峰王军郑文伟楚增勇

(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所

代理人赵洪

(51)Int.CI
C04B35/80
C04B35/565
C04B35/622

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
碳化硅复合材料的吸波陶瓷及其制
备方法

(57)摘要
本发明公开了一种碳化硅复合材料
的吸波陶瓷及其制备方法，该吸波陶瓷为
一包括匹配层、损耗层和反射层的多功能
层叠加型结构，各功能层均由连续碳化硅
纤维增强碳化硅基复合材料构成，充当各
功能层中增强材料的连续碳化硅纤维具有
不同的电阻率。该吸波陶瓷的制备方法
为：先选取连续碳化硅纤维平纹布，并对
损耗层的平纹布进行浸渍裂解处理；再混
合聚碳硅烷、二乙烯基苯、二甲苯等制备
浆料，再经过模压、热交联、裂解制得吸
波陶瓷粗坯，最后采用先驱体浸渍裂解工
艺制得碳化硅复合材料的吸波陶瓷。本发
明的吸波陶瓷具有较宽吸收频段、较好的
力学性能和防热功能。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种碳化硅复合材料的吸波陶瓷，其特征在于，所述吸波陶瓷为一包括匹配层、
损耗层和反射层的多功能层叠加型结构，各功能层均由连续碳化硅纤维增强碳化硅
基复合材料构成，充当各功能层中增强材料的连续碳化硅纤维具有不同的电阻率。

2.根据权利要求1所述的碳化硅复合材料的吸波陶瓷，其特征在于，外层匹配层中
的连续碳化硅纤维的电阻率远大于内层反射层中连续碳化硅纤维的电阻率，位于中
间损耗层中的连续碳化硅纤维的电阻率大于所述匹配层中连续碳化硅纤维的电阻率。

3.根据权利要求2所述的碳化硅复合材料的吸波陶瓷，其特征在于，所述匹配层中

连续碳化硅纤维的电阻率为10⁴Ω·cm～10⁵Ω·cm，所述反
射层中连续碳化硅纤维的电阻率为10^-2Ω·cm～10^-1Ω·cm，
所述损耗层中连续碳化硅纤维的电阻率为10⁵Ω·cm～
10⁶Ω·cm。

4.根据权利要求1或2或3所述的碳化硅复合材料的吸波陶瓷，其特征在于，所述

匹配层的厚度为0.7mm～0.9mm，所述反射层的厚度为0.8mm～1.0mm，所述损耗
层的厚度为1.8mm～2.0mm。

5.一种如权利要求1～4中任一项所述碳化硅复合材料的吸波陶瓷的制备方法，包
括以下步骤：

(1)选取碳化硅纤维：选取满足各功能层介电性能要求的连续碳化硅纤维平纹布，
且对损耗层的连续碳化硅纤维平纹布进行浸渍裂解处理；

(2)制备浆料：将聚碳硅烷溶于二乙烯基苯和二甲苯的混合液中，并添加碳化硅微
粉作为填料，混合均匀后制得浆料；

(3)制备粗坯：利用步骤(2)制得的浆料对步骤(1)中具有不同介电性能的各连续碳化
硅纤维平纹布进行涂刷，然后按照所述各功能层的叠加顺序，将涂刷浆料后的各连
续碳化硅纤维平纹布铺入模具中，经过模压、热交联、裂解制得吸波陶瓷粗坯；

(4)制备成品：再以聚碳硅烷作为先驱体，采用先驱体浸渍裂解工艺对所述陶瓷粗
坯进行反复致密化，制得碳化硅复合材料的吸波陶瓷。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的浸渍裂解处理是
指：先用酚醛酒精溶液浸泡损耗层的连续碳化硅纤维平纹布，取出晾干后进行低温
交联，冷却后再于惰性气体保护下进行高温裂解，使得损耗层的连续碳化硅纤维表
面形成碳层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述酚醛酒精溶液的质量浓度为
15％～25％。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述低温交联过程是指先以
2℃/min～5℃/min的升温速率升温至150℃～180℃，再固化4h～6h；所述高温裂
解过程是指先以3℃/min～5℃/min的升温速率升温至800℃～1000℃，再保温
1h～2h。

9.根据权利要求5～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中聚碳
硅烷、二乙烯基苯、二甲苯和碳化硅微粉的质量比为1∶(0.4～0.6)∶(0.1～
0.3)∶(0.6～0.8)。

说明书

技术领域

本发明属于雷达吸波陶瓷领域，具体涉及一种多层结构的雷达吸波材