[发明专利]一种电阻膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种电阻膜的制备方法，包括：按照质量份数取50份树脂、20‑100份溶剂、40‑124份填料、2‑30份加工助剂共混，制得原浆，原浆的粘度小于100000mPa.s；触变性破解系数在80000以下；细度在10μm以下；根据原浆的电磁参数进行超材料仿真设计得到原浆的最佳设计图案和尺寸，然后进行印刷、打印或喷涂得到电阻膜；其中，填料至少包括陶瓷系填料和碳系填料。本发明还提供了由上述方法制备的电阻膜。在本发明中提供的电阻膜一方面能够实现吸波结构件在0.1GHz‑18GHz宽频段内良好的吸波效果，另一方面将陶瓷吸波性能和阻抗匹配性能集合至电阻膜中，实现吸波结构件的厚度减薄性和耐高温性能。

技术领域

本发明涉及一种电阻膜，更具体地，涉及一种电阻膜及其制备方法和应用。

背景技术

超材料吸波结构是指将超材料微结构和介质基板相结合而组成的一类复合吸波材料，具有厚度薄、质量轻、吸收强、频带可调以及材料的电参数可设计等优势，在隐身领域具有广泛的应用。目前超材料的吸波功能主要通过电磁谐振、加载集总元件或电阻膜等方式实现。

随着近年来探测距离更远，分辨率更高的X波段探测雷达的不断投入使用，武器装备隐身问题面临严峻挑战，工作在高温状态下的武器装备部件的雷达隐身更是一个函待解决的问题，如战斗机、巡航导弹等武器装备的某些特殊部位，像头锥、翼缘、发动机进气道和尾喷管等需要经受高温、高速热气流的冲击，其局部工作温度要求在500℃以上。目前常用的碳化硅SiC等高温吸波材料，吸收能力不足，频带较窄，特别是在低频段只有增加涂层厚度才能达到吸波效果，这势必会增加武器装备的重量，影响其机动性和战斗力。现有技术中虽然公开了一种X波段电阻膜型超材料吸波体，是以锰酸锶镧粉体与松油醇和乙基纤维素组成的有机溶剂混合后制成浆料，采用丝网印刷的方式印刷在陶瓷基板上，构成周期型排列的电阻膜图案。但是该方法制备的吸波结构只在8-12GHz频段内具有较强的吸波能力。

因此，有必要提供一种厚度低、具有宽频吸波性能及较高耐受温度电阻膜的制备方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种厚度低、具有宽频吸波性能及较高耐受温度的电阻膜的制备方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种电阻膜的制备方法，包括：按照质量份数取50份树脂、20-100份溶剂、40-124份填料、2-30份加工助剂共混，制得原浆，所述原浆的粘度小于100000mPa.s；触变性破解系数在80000以下；细度在10μm以下；根据所述原浆的电磁参数进行超材料仿真设计得到所述原浆的最佳设计图案和尺寸，然后进行印刷、打印或喷涂得到所述电阻膜；其中，所述填料至少包括陶瓷系填料和碳系填料。

在上述制备方法中，所述陶瓷系填料选自钛酸锶、氧化锌、钛酸钡、碳酸钡、氧化钴、氧化钛、氧化镍、碳酸锶、碳化硅和氮化硅中的一种或多种的组合，所述碳系填料选自炭黑、石墨烯、石墨和碳纳米管中的一种或多种的组合，所述陶瓷系填料与所述碳系填料的质量份数之比为2-15:1，诸如2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1。

在上述制备方法中，所述树脂为耐高温树脂，优选初始分解温度大于350℃的树脂，如有机硅改性环氧树脂、改性酚醛树脂和改性聚氨酯。

制作吸波结构件要求电阻膜兼备隐身和强度的要求，这在制备原浆过程中要充分考虑树脂体系对陶瓷系填料、碳系填料的兼容性，否则在强度测试时会导致吸波结构件的力学性能差。在选择树脂类别时，需要考虑陶瓷系填料、碳系填料与树脂、溶剂之间的匹配性，从而能够获得高填料含量的原浆，填料含量的增加是实现本发明具有宽频吸波性能以及耐高温性能的电阻膜的重要前提。在本发明中通过选用上述树脂，既能保证对填料的相容性，又具有高的内聚力。