一种基于铺带工艺的吸波结构及其制备方法与流程

本发明涉及吸波材料，特别是涉及一种基于铺带工艺的吸波结构及其制备方法。

背景技术：

1、现阶段针对舱段、喷管、进气道等筒形部件，通常采用缠绕复合材料预浸带后喷涂吸波涂料或铺贴吸波预浸料的方法满足其低散射特性需求。然而，喷涂吸波涂料容易出现开裂、脱落等质量问题，同时部分回转体构件内部空间有限，给喷涂过程造成了一定的施工难度，此外，吸波涂料覆盖频段有限，不能满足部件宽频低散射特征控制的需求。铺贴吸波预浸料可以同预浸带共固化，一定程度上弥补了吸波涂料的不足之处，但是吸波预浸料对铺贴工艺较为敏感，部件容易出现折皱、分层、吸波性能下降等问题，同时吸波预浸料铺贴不均匀还会造成内部刚度强度发生改变，影响部件使用寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的一个或者多个技术问题，本发明提供了一种基于铺带工艺的吸波结构及其制备方法，本发明提供的吸波结构的制备方法制得的吸波结构为结构完整均一的一体化吸波结构，表面质量良好，并且具有优异的吸波效果，可以兼顾承载和散射特性，解决了传统吸波回转体部件吸波结构易出现涂层开裂、脱落，吸波预浸料发生折皱、分层、吸波性能下降等问题。

2、本发明在第一方面提供了一种基于铺带工艺的吸波结构的制备方法，所述制备方法包括：

3、s1.将纤维带送入吸波浆料中进行浸渍，经压辊、干燥，得到吸波预浸带；

4、s2.将透波预浸带、所述吸波预浸带和碳纤维预浸带进行缠绕铺层，得到铺层后的预浸带；所述透波预浸带为玻璃纤维预浸带、石英纤维预浸带和芳纶纤维预浸带；

5、s3.将铺层后的预浸带进行固化成型，得到吸波结构。

6、优选地，所述纤维带采用的纤维为玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维中的一种或多种。

7、优选地，所述纤维带的宽度为9～50mm；和/或

8、所述纤维带的张力为60～100n。

9、优选地，所述吸波浆料包括吸收剂、树脂和助剂；所述吸波浆料中所述吸收剂占2～20wt％。

10、优选地，所述吸收剂为介电吸收剂，优选为炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳化硅中的一种或多种；

11、所述树脂为聚氨酯树脂、中温环氧树脂和聚酰亚胺树脂中的一种或多种；和/或

12、所述助剂包括稀释剂、防沉剂和分散剂。

13、优选地，所述透波预浸带、所述吸波预浸带和碳纤维预浸带采用的树脂体系相同。

14、优选地，所述浸渍过程纤维带的行进速率为1～2m/min。

15、优选地，所述压辊过程辊距比纤维带的厚度大0.02～0.06mm。

16、优选地，所述干燥的温度低于所述树脂体系的固化温度。

17、优选地，铺层后的预浸带包括由所述透波预浸带铺设得到的内层、由所述吸波预浸带铺设得到的中间层和由所述碳纤维预浸带铺设得到的外层；或

18、铺层后的预浸带包括由所述透波预浸带铺设得到的内层、由所述吸波预浸带和所述透波预浸交替铺设得到的中间层和由所述碳纤维预浸带铺设得到的外层。

19、本发明在第二方面提供了一种基于铺带工艺的吸波结构，采用第一方面所述的制备方法制得。

20、本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

21、本发明先将纤维带浸渍吸波浆料，然后通过压辊控制预浸带中吸波浆料的留存量，再通过干燥烘干预浸带中的溶剂，得到吸波预浸带，最后将透波预浸带、吸波预浸带和碳纤维预浸带进行缠绕铺层，并将铺层后的预浸带进行固化成型，得到吸波结构。本发明通过预先制备吸波预浸带并采用缠绕铺层的方式直接将吸波预浸带与透波预浸带和碳纤维预浸带一起进行铺设，铺设完成后经固化成型得到一体化吸波结构。采用该制备方法制得的吸波结构为结构完整均一的一体化吸波结构，表面质量良好，并且具有优异的吸波效果，可以兼顾承载和散射特性，解决了传统吸波回转体部件吸波结构易出现涂层开裂、脱落，吸波预浸料发生折皱、分层、吸波性能下降等问题。同时可以根据性能需求设计铺层方案，为不同回转体筒类复合吸波结构的制备提供了一种通用的解决方法，可用于同类型低散射特征控制需求的筒型类部件加工制造。

技术特征：

1.一种基于铺带工艺的吸波结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维带采用的纤维为玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述吸波浆料包括吸收剂、树脂和助剂；所述吸波浆料中所述吸收剂占2～20wt％。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述吸收剂为介电吸收剂，优选为炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳化硅中的一种或多种；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透波预浸带、所述吸波预浸带和碳纤维预浸带采用的树脂体系相同。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸渍过程纤维带的行进速率为1～2m/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述压辊过程辊距比纤维带的厚度大0.02～0.06mm。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度低于所述树脂体系的固化温度。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，铺层后的预浸带包括由所述透波预浸带铺设得到的内层、由所述吸波预浸带铺设得到的中间层和由所述碳纤维预浸带铺设得到的外层；或

10.一种基于铺带工艺的吸波结构，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。

技术总结
本发明提供了一种基于铺带工艺的吸波结构及其制备方法，属于吸波材料技术领域，该制备方法包括：S1.将纤维带送入吸波浆料中进行浸渍，经压辊、干燥，得到吸波预浸带；S2.将透波预浸带、所述吸波预浸带和碳纤维预浸带进行缠绕铺层，得到铺层后的预浸带；S3.将铺层后的预浸带进行固化成型，得到吸波结构。本发明提供的吸波结构的制备方法制得的吸波结构为结构完整均一的一体化吸波结构，表面质量良好，并且具有优异的吸波效果，可以兼顾承载和散射特性，解决了传统吸波回转体部件吸波结构易出现涂层开裂、脱落，吸波预浸料发生折皱、分层、吸波性能下降等问题。

技术研发人员：张久霖,孙新,曲宏娇,于海涛,贺军哲
受保护的技术使用者：北京环境特性研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5