[发明专利]轻量化电磁云毁伤空飘物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供轻量化电磁云毁伤空飘物及其制备方法和应用，以聚醚多元醇和异氰酸酯为原料，引入导电填料MXene，采用化学发泡法使得液体原料在空中快速膨胀形成大范围、低密度的超轻高弹性电磁干扰空飘物，在目标作用范围内实现对信号目标电磁波的持续高效干扰与屏蔽，致使敌方武器装备通讯中断、雷达迷茫而丧失作战能力，注重降低战争中人员伤亡和非必要附带毁伤，在反辐射、反集群等电磁毁伤与防护领域具有实际应用价值。

技术领域

本发明属于电磁毁伤技术领域，涉及轻量化电磁云毁伤空飘物及其制备方法和应用。

背景技术

无人机、无人机集群等机动性目标以作战效能高、战场生存能力强、效费比极高的巨大优势给传统防空系统带来前所未有的挑战。针对现代信息化战争中此类灵活性目标难以实现精准打击的技术难点，必须发展非对称的、创新颠覆的反机动性目标的打击手段和毁伤模式。通过在目标作用范围内形成电磁干扰云团对信号目标在微波、红外、可见光等频段的持续高效干扰与屏蔽，致使敌方武器装备通讯中断、雷达迷茫而减弱或丧失作战能力，实现对于目标的大尺度、长时间、低成本的云毁伤是有效的电磁毁伤手段。

基于电磁屏蔽原理，电磁屏蔽材料对电磁波的屏蔽机制包括屏蔽材料表面的反射损耗、屏蔽材料的吸收损耗和屏蔽材料内部的多重内部反射损耗。MXene作为一类新型二维无机化合物有着过渡金属碳化物的金属导电性，有利于电磁波的反射损耗与吸收损耗；多孔材料由于具有较大的孔隙率，使得电磁波在材料内部的多重反射与吸收显著提高，尤其适用于低频段电磁波。

将导电性MXene与聚合物基多孔材料相结合得到超轻电磁干扰空飘物云团，实现对于机动性目标的非对称性电磁云毁伤技术尚未见有公开报道。

发明内容

本发明涉及轻量化电磁云毁伤空飘物及其制备方法和应用，该方法制备的导电性超轻空飘物具有高弹性和良好的电磁屏蔽特性，通过在目标作用范围内形成空飘物云团实现对敌方武器装备的电磁云毁伤，有望在城市作战和防空领域发挥重要作用。

本发明是通过下述技术方案实现的。

轻量化电磁云毁伤空飘物，制备方法如下：

步骤一、用氢氟酸刻蚀掉MAX相中的铝层，经过滤、洗涤和干燥得到层状MXene；

步骤二、将5～20g步骤一所得到的MXene、5～10g去离子水、0.5g胺类催化剂、1～2g泡沫稳定剂和100g聚醚多元醇以500r/min的转速机械搅拌至混合均匀得到混合溶液；

步骤三、将0.2g有机锡催化剂加入步骤二所得混合溶液中以500r/min的转速搅拌至混合均匀得到均匀悬浮液；

步骤四、将步骤三所得悬浊液与160～180g甲苯二异氰酸酯通过高速混合机在空气中发生剧烈反应形成泡沫中间体并快速完成固化过程得到超轻多孔电磁干扰空飘物，在空气中形成具有较长滞空时间的大范围电磁干扰云团，以实现对于目标信号的电磁云毁伤。

优选的，所述MAX相为Ti₃AlC₂、Ti₂AlC或Ti₃AlCN中的一种或多种，粒径≤200目。

优选的，所述氢氟酸质量浓度≥40％，氢氟酸与MAX相的质量比为5～10。

优选的，所述胺类催化剂为三乙胺和三乙醇胺中的一种或任意组合；所述泡沫稳定剂为硅酮稳定剂和硅酮聚醚共聚物稳定剂中的一种或任意组合；所述有机锡类催化剂为二丁基二月桂酸锡和辛酸亚锡中的一种或任意组合。

本发明的有益效果：