[发明专利]一种等离子体致密化丙烯酸聚氨酯增强FeSiAl吸波材料的方法

说明书

一种等离子体致密化丙烯酸聚氨酯增强FeSiAl吸波材料的方法，属于新材料、微波隐身技术领域。采用等离子体中大量高能粒子轰击减薄丙烯酸聚氨酯(PUA)，同时产生活性自由基基团诱导PUA强结合FeSiAl，增大表面包覆度，减小界面空隙。最终得到一种致密化丙烯酸聚氨酯结合FeSiAl吸波材料，具有较好的包覆效果，制备方法简单易行，原位聚合的无机/有机强结合结构使所得复合材料具备较好的电磁阻抗匹配特性以及较大的衰减常数，在增强耐腐蚀能力的同时增强了吸波性能，实现薄轻宽强FeSiAl吸波材料。

技术领域

本发明属于新材料、微波隐身技术领域，具体涉及一种等离子体致密化丙烯酸聚氨酯增强FeSiAl吸波材料的方法以及在微波隐身防腐涂层中的应用。

背景技术

随着电子工业的迅猛发展，电磁辐射对电气设备和人体健康的危害日益突出，高效吸波材料的研制成为研究热点。然而，大多数吸波材料由于应用于恶劣的海洋和酸雨等环境，具有强穿透力的腐蚀粒子如Cl^-、H⁺和OH^-等往往会与吸波材料发生反应，逐步改变其形貌和结构，产生点蚀坑，导致吸波材料严重的腐蚀和老化，恶化材料的电磁参数性能，另外，腐蚀产物附着在吸波剂表面，导致材料整体的阻抗失配，造成其吸波性能消减甚至丧失，从而导致巨大经济损失并加重环境的负担。因此，研究设计出同时具备高效的吸波性能和优异的耐腐蚀性能的复合结构受到科研工作者们的极大关注。

FeSiAl作为一种典型的软磁材料，不仅具备高的饱和磁化强度以及优异的磁损耗性能，且不含贵金属，具备低成本的优点。然而，FeSiAl易腐蚀、易磁聚集、密度高的缺点阻碍了实际应用。应用保护性包覆层是提高磁性材料耐蚀性的重要方法之一，可以有效地避免磁性材料与腐蚀性介质的直接接触。例如中国专利202110988588.6公开了一种FeSiAlZrScSr磁粉芯的制备方法，一方面在FeSiAl粉末中添加稀土元素钪、锆、锶，能够降低FeSiAl磁粉的硬脆性，提高FeSiAl磁粉芯的磁性能稳定性；另一方面采用磷酸盐-氧化钇复合包覆工艺，增强磁粉芯抗腐蚀性能和耐高温性能。但是稀土元素的加入增加了材料成本，且制备的复合材料没有实现吸波性能的有效提升。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的缺陷，提出了一种等离子体致密化丙烯酸聚氨酯增强FeSiAl吸波材料的方法。本发明得到的FeSiAl复合材料，具有较好的包覆效果，制备方法简单易行，所得复合材料具备较好的耐腐蚀能力、电磁阻抗匹配特性以及较大的衰减常数。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种等离子体致密化丙烯酸聚氨酯增强FeSiAl吸波材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、按重量份数计，将1-10份FeSiAl粉料，在搅拌的条件下，将其分散在5-20份10wt％-50wt％羟基丙烯酸树脂的乙酸丁酯溶液中，在25～60℃下水浴加热0.2～0.5h后，加入0.3～1份固化剂，搅拌0.5～8h后，采用无水乙醇洗涤6～8次，磁性分离，烘干，得到丙烯酸聚氨酯(PUA)原位聚合的球形FeSiAl复合材料FeSiAl@PUA。

步骤2、称取0.1～10份的FeSiAl@PUA，放置于等离子体增强化学气相淀积(PECVD)设备的管式炉腔体中，然后向炉内通入总流量为10～100mL/min的诱导气体排出管内空气；启动真空泵，对腔体进行抽真空处理，调节诱导气体的总流量为10～30ml/min，使得腔体内真空度在10～50Pa范围内维持10～30min，然后，启动等离子体激发源，在100W～500W的功率下进行等离子体诱导处理1min～120min，得到等离子体致密化有机层PUA的PECVD-FeSiAl@PUA。