[发明专利]一种用于电磁屏蔽的泡沫炭复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于电磁屏蔽的泡沫炭复合材料，复合材料中按照质量百分数包括如下组分：酚醛：15％‑35％，酚醛树脂：60％‑80％，二氧化硅：0‑15％，锆：0.5‑1.5％；本发明还公开了一种该复合材料的制备方法，具体按照如下步骤进行：步骤1：制备乙酰丙酮锆溶液；步骤2：制备羟甲基酚溶液；步骤3：制备锆改性树脂；步骤4：高硅氧短切玻璃纤维的偶联；步骤5：制备酚醛泡沫复合材料；步骤6：制备泡沫炭复合材料。本发明的制备工艺简单，成本较低，高硅氧短切玻璃纤维的含量可控，制备的轻质泡沫炭复合材料在X波段的电磁屏蔽性能优良，在军民两用领域具有显著的社会效益。

技术领域

本发明属于功能性碳基复合材料技术领域，具体涉及一种用于电磁屏蔽的泡沫炭复合材料，还涉及一种该复合材料的制备方法。

背景技术

随着空天科技的发展，空天材料的服役环境愈加苛刻，某些领域除高强等要求外，还需良好的隐身性能。电子技术的发展，也使得在人类生活空间中充斥着各类型的电磁波。电磁波对人体会造成一定危害，还会对频率相近的电子设备产生干扰。闭孔微球型泡沫炭材料内含大量闭孔结构，不仅隔热性能优良，还兼具高强等特点，在航空航天领域有一定的需求，但其隐身性能鲜有报道。闭孔微球型泡沫炭材料的三维闭孔结构由许多封闭连通的环行回路组成，大部分入射电磁波被损耗在三维闭孔结构中或散射掉；加之碳材料本身的导电性，应具有一定的吸收和电磁屏蔽的能力。目前的轻质泡沫炭材料的电磁屏蔽性能有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电磁屏蔽的泡沫炭复合材料，解决了现有技术中轻质泡沫炭材料的电磁屏蔽性能有待进一步提高的问题。

本发明所采用的一个技术方案是，

一种用于电磁屏蔽的泡沫炭复合材料，复合材料中按照质量百分数包括如下组分：

酚醛：15％-35％，酚醛树脂：60％-80％，二氧化硅：0-15％，锆：0.5-1.5％。

本发明的特点还在于，

复合材料中按照质量百分数包括如下组分：

酚醛：15％-30％，酚醛树脂：60％-80％，二氧化硅：0-15％，锆：0.5-1.5％。

复合材料中按照质量百分数包括如下组分：

酚醛：15％-35％，酚醛树脂60％-80％，二氧化硅：0-10％，锆：0.5-1.5％。

复合材料中按照质量百分数包括如下组分：

酚醛：22％-24％，酚醛树脂70.5％-74.5％，二氧化硅0-7％，锆：0.5-1.5％。

复合材料中按照质量百分数包括如下组分：

酚醛：22.7％，酚醛树脂：71.8％，二氧化硅：4.8％，锆：0.7％。

本发明的另外一个技术方案是，

一种用于电磁屏蔽的泡沫炭复合材料的制备方法，具体按照如下步骤进行：

步骤1：按质量百分数将八水氧氯化锆17％，无水乙醇50％置于烧杯中磁力搅拌10分钟，再滴入16％双氧水至溶液澄清，最后加入17％乙酰丙酮，制备乙酰丙酮锆溶液；

步骤2：带有搅拌器和冷凝管的三口烧瓶中，按质量百分数加入26％的多聚甲醛、61％的苯酚与13％的浓度为40％的氢氧化钠溶液，在65-70℃的温度下保温15-20分钟，得到羟甲基酚溶液；

步骤3：将步骤1得到的乙酰丙酮锆溶液，滴入步骤2中的羟甲基酚溶液，搅拌，升温，在85-95℃保温2.5时，得到锆改性树脂；