[发明专利]一种电磁均匀及阻抗匹配电磁损耗材料及制备方法

说明书

本发明公开一种电磁均匀及阻抗匹配电磁损耗材料及制备方法，属于树脂基电磁损耗复合材料领域，通过称量羰基铁粉、树脂和气相二氧化硅，并在室温下混炼均匀，得到电磁浆料；将所述电磁浆料进行二次混炼匀化，以及脱泡处理；将脱泡处理后的电磁浆料置于成型模具中固化成型，得到电磁均匀及阻抗匹配的电磁损耗材料。本发明获得的电磁损耗材料上下性能均匀，材料介电常数低，材料的吸波性能良好。

技术领域

本发明涉及一种电磁均匀及阻抗匹配电磁损耗材料及制备方法，属于树脂基电磁损耗复合材料领域。

背景技术

随着航空航天领域中电磁隐身技术的发展需要以及日常生活中电磁干扰、电磁污染问题的日趋严重，使得微波吸收材料逐渐成为功能材料领域的研究热点。现有吸波材料依据吸波机理可以分为电阻损耗型、电介质损耗型以及磁损耗型。其中磁损耗型吸波材料由于其优异的吸波性能，成为目前的研究热点。羰基铁粉是制备磁损耗型吸波材料最为常用的吸收剂，其兼具磁损耗性能与介电损耗性能，具有吸波效果好、吸收频带宽等优点。

虽然羰基铁粉拥有较好的电磁损耗性能，但在制备树脂基电磁损耗材料过程中，由于其密度大，在低粘度电磁浆料成型过程中易发生沉降，导致电磁损耗材料上下性能不均匀；在高粘度电磁浆料混炼过程中，由于粉体表面存在大量游离羟基，导致粉体易团聚，造成材料介电常数偏高，引起阻抗失配，从而影响材料的吸波性能。

专利CN106497313A公开了一种耐高温吸波涂层及其应用，其有两处涉及二氧化硅，第一处为所用羰基铁粉，外表面包覆有二氧化硅膜，其二氧化硅膜的形成主要采用有机硅源(正硅酸乙酯等)，通过化学水解反应沉积于羰基铁粉表面形成致密二氧化硅膜(不是气相二氧化硅)；第二处所用气相二氧化硅为用作流变剂，主要用来调控涂料流变黏度，防止涂料喷涂成薄膜层后流动。专利CN107286647A公开了吸波预浸料制备方法及吸波预浸料，专利CN108976986A公开了一种高固含量石墨烯吸波涂料及其制备方法，这两个专利中电磁浆料主要用于制备薄层吸波胶膜及吸波涂料，其气相二氧化硅仅用作防沉降剂，未明确所用粉体粒径，而且触变剂功效单一。专利CN110283373A公开了一种热塑磁性复合材料及制备方法，所用二氧化硅为有机硅源(硅烷偶联剂、正硅酸乙酯等)，通过化学水解反应沉积于羰基铁粉表面形成致密二氧化硅膜(不是气相二氧化硅)。专利CN110760187A公开了一种羰基铁复合W频段雷达吸波硅胶贴片，该专利所用气相二氧化硅作用为提高吸波硅胶贴片力学强度、耐高低温、阻燃功能。专利CN112409653A公开了一种吸波剂、其制备方法及应用，该专利主要利用纳米二氧化硅颗粒，通过机械球磨的方式对吸收剂进行改性，在片状羰基铁粉的边缘和/或表面通过化学反应包覆上二氧化硅，从而得到一种加工性能和阻抗匹配性能均较好的吸波剂，且二氧化硅需提前进行羟基化处理。上述专利都无法获得上下性能均匀、介电常数低、吸波性能良好的电磁损耗材料。

发明内容

本发明的目的是提供了一种电磁均匀及阻抗匹配电磁损耗材料及制备方法，获得的电磁损耗材料上下性能均匀，材料介电常数低，材料的吸波性能良好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种电磁均匀及阻抗匹配电磁损耗材料的制备方法，包括以下步骤：

称量羰基铁粉、树脂和气相二氧化硅，并在室温下混炼均匀，得到电磁浆料；

将所述电磁浆料进行二次混炼匀化，以及脱泡处理；

将脱泡处理后的电磁浆料置于成型模具中固化成型，得到电磁均匀及阻抗匹配的电磁损耗材料。

优选地，所述气相二氧化硅的粒径为50-200nm。

优选地，所述气相二氧化硅的添加比例为羰基铁粉与树脂总重量的0.3％-1％，羰基铁粉与树脂的质量比为(85-91):(9-15)。

优选地，将所述羰基铁粉、树脂和气相二氧化硅置于立式捏合机中进行混炼，混炼时间为1-2h。