一种纳米吸波薄膜功能化改性复合材料层压板的方法_2

文档序号:9625633阅读:来源:国知局
min的超声分散处理、静置,待温度降至室温后继续搅拌lh后,利用均质分散仪在18000转/分的转速下处理30min,制得羰基铁粉和铁氧体共混物分散均匀的树脂溶液;
(2)采用流延法工艺将配制好的树脂溶液制备成纳米吸波薄膜
具体为:将纳米羰基铁粉和铁氧体共混物分散均匀的树脂溶液倒在光滑的金属板上铺膜,然后将薄膜置于适当的溶剂浴中浸泡脱除剩余溶剂后,再移至鼓风干燥箱中在170°C的温度下烘干,制得纳米吸波薄膜;
(3)将连续碳纤维与双马树脂溶液充分浸渍制备复合材料预浸料
具体为:将连续碳纤维与质量百分含量为50%的双马来酰亚胺树脂/丙酮溶液充分浸渍后,在50°C的温度下除去溶剂得到复合材料预浸料;
(4)将纳米吸波薄膜铺覆于复合材料预浸料的铺层间,按照复合材料成型工艺制备结构/功能一体化隐身复合材料层压板
具体为:将纳米吸波薄膜与复合材料预浸料按照磨具尺寸裁切后,交替铺设于磨具中,采用模压成型工艺制备隐身复合材料层压板,模压成型的温度为230°C,压强为5MPa。
[0023]制得的结构/功能一体化隐身复合材料层压板吸波性能优异,在5-SGHz波段雷达波吸收值_5dB以下,在8-18GHz波段雷达波吸收值_10dB以下,最高可达_18dB,如图2所示。制品兼具优异的承载和隐身双重功能,在航空航天工程领域具有广阔的应用前景。
[0024]实施例2 本实施例中
纳米粒子选用:碳纳米管,粒径为5nm ; 聚芳醚树脂选用:聚芳醚酮;
配置树脂溶液所用的溶剂选用:二氯甲烷;
连续纤维选用:玻璃纤维;
树脂基体选用:环氧树脂体系;
成型工艺选用:模压成型工艺;
如附图1所示,一种纳米吸波薄膜功能化改性复合材料层压板的方法,包括如下步骤:
(1)将碳纳米管与聚芳醚酮配制成均一稳定的树脂溶液
具体为:以二氯甲烷为溶剂,添加质量百分比为5%的碳纳米管,进行0.5h的超声分散处理,超声处理功率为300W,频率为20KHz,然后加入聚芳醚酮树脂,树脂用量为溶剂用量的15%,在40°C下机械搅拌lh后,再进行lOmin的超声分散处理、静置,待温度降至室温后继续搅拌lh后,利用均质分散仪在10000转/分的转速下处理lOmin,制得碳纳米管分散均匀的树脂溶液;
(2)采用流延法工艺将配制好的树脂溶液制备成纳米吸波薄膜
具体为:将碳纳米管分散均匀的树脂溶液倒在光滑的金属板上铺膜,然后将薄膜置于适当的溶剂浴中浸泡脱除剩余溶剂后,再移至鼓风干燥箱中在50°C的温度下烘干,制得纳米吸波薄膜。
[0025](3)将连续玻璃纤维与环氧树脂体系充分浸渍制备复合材料预浸料
具体为:将连续玻璃纤维与环氧树脂体系(环氧树脂、固化剂二氨基二苯基甲烷及稀释剂聚乙二醇二缩水甘油醚共混物,质量比为1: 0.2: 0.2)充分浸渍后,制备玻璃纤维增强环氧树脂预浸料;
(4)将纳米吸波薄膜铺覆于复合材料预浸料的铺层间,按照复合材料成型工艺制备结构/功能一体化隐身复合材料层压板
具体为:将纳米吸波薄膜与复合材料预浸料按照磨具尺寸裁切后,交替铺设于磨具中,采用模压成型工艺制备隐身复合材料层压板,模压成型的温度为80V,压强为0.5MPa。
[0026]制得的结构/功能一体化隐身复合材料层压板吸波性能优异,在6-lOGHz波段雷达波吸收值_5dB以下,最高可达_8dB。制品兼具优异的承载和隐身双重功能,在航空航天工程领域具有广阔的应用前景。
[0027]实施例3
纳米粒子选用:羰基铁粉,粒径为60 nm ;
聚芳醚树脂选用:聚芳醚砜;
配置树脂溶液所用的溶剂选用:N-甲基吡咯烷酮;
连续纤维选用:碳纤维;
树脂基体选用:双马来酰亚胺树脂;
成型工艺选用:热压罐成型工艺;
如附图1所示,一种纳米吸波薄膜功能化改性复合材料层压板的方法,包括如下步骤: (1)将纳米羰基铁粉与聚芳醚砜制成均一稳定的树脂溶液
具体为:N-甲基吡咯烷酮为溶剂,添加质量百分比为10%的纳米羰基铁粉,进行2h的超声分散处理,超声处理功率为1000W,频率为40KHz,然后加入聚芳醚砜,树脂用量为溶剂用量的30%,在80°C下机械搅拌3h后,再进行40min的超声分散处理、静置,待温度降至室温后继续搅拌2h后,利用均质分散仪在18000转/分的转速下处理30min,制得羰基铁粉分散均匀的树脂溶液;
(2)采用静电纺丝工艺将配制好的树脂溶液制备成纳米吸波薄膜具体为:将配制好的羰基铁粉分散均匀的树脂溶液注入静电纺丝装置的注射器中,注射器喷丝头内径为1.6mm,采用不锈钢板或铝箔为接收器,喷丝头至接收器距离为30cm,在喷丝头和收集器之间加上30KV的直流电压,即可连续不断地产生纳米纤维,将从接收器上收集到纳米纤维无纺布置于适当的溶剂浴中浸泡以脱除剩余的溶剂,再移至鼓风干燥箱中在140°C的温度下烘干,制得纳米纤维吸波薄膜。
[0028](3)将连续碳纤维与双马来酰亚胺树脂溶液充分浸渍制备复合材料预浸料具体为:将连续碳纤维与质量百分含量为50%的双马来酰亚胺树脂溶液充分浸渍后,
在50°C的温度下除去溶剂得到复合材料预浸料;
(4)将纳米吸波薄膜铺覆于复合材料预浸料的铺层间,按照复合材料成型工艺制备结构/功能一体化隐身复合材料层压板
具体为:将纳米吸波薄膜与复合材料预浸料按照磨具尺寸裁切后,交替铺设于磨具中,并密封在真空袋中然后放入热压罐里,成型温度为200°C,压强为3MPa。
[0029]制得的结构/功能一体化隐身复合材料层压板吸波性能优异,在8-15GHZ波段雷达波吸收值_8dB以下,最高可达-lldB。制品兼具优异的承载和隐身双重功能,在航空航天工程领域具有广阔的应用前景。
[0030]实施例4
纳米粒子选用:铁氧体,粒径为40nm ;
聚芳醚树脂选用:聚芳醚砜酮;
配置树脂溶液所用的溶剂选用:N,N-二甲基乙酰胺;
连续纤维选用:芳纶纤维;
树脂基体选用:环氧树脂体系;
成型工艺选用:模压成型工艺;
如附图1所示,一种纳米吸波薄膜功能化改性复合材料层压板的方法,包括如下步骤:
(1)将纳米铁氧体与聚芳醚砜酮配制成均一稳定的树脂溶液
具体为:以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,添加质量百分比为8%的纳米铁氧体,进行1.5h的超声分散处理,超声处理功率为700W,频率为30KHz,然后加入聚芳醚砜酮,树脂用量为溶剂用量的20%,在60°C下机械搅拌2h后,再进行30min的超声分散处理、静置,待温度降至室温后继续搅拌1.5h后,利用均质分散仪在15000转/分的转速下处理20min,制得铁氧体分散均匀的树脂溶液;
(2)采用流延法工艺将配制好的树脂溶液制备成纳米吸波薄膜
具体为:将铁氧体分散均匀的树脂溶液倒在光滑的金属板上铺膜,然后将薄膜置于适当的溶剂浴中浸泡脱除剩余溶剂后,再移至鼓风干燥箱中在100°C的温度下烘干,制得纳米吸波薄膜。
[0031](3)将连续芳纶纤维与环氧树脂体系充分浸渍制备复合材料预浸料
具体为:将连续芳纶纤维与环氧树脂体系(环氧树脂、固化剂二氨基二苯基甲烷及稀释剂聚乙二醇二缩水甘油醚共混物,质量比为1: 0.2: 0.2)充分浸渍后,制备纤维增强环氧树脂
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