一種稀土過渡金屬間化合物/鐵氧體復合雷達吸波涂層的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種稀土過渡金屬間化合物/鐵氧體復合雷達吸波涂層的制備方法，是利用稀土過渡金屬間化合物的高頻磁性，采用六角鐵氧體進行阻抗匹配，以環氧樹脂與聚酰胺固化劑為成膜物質制備的雷達吸波涂層。稀土過渡金屬化合物與鐵氧體復合吸收劑在涂層中的總體積填充率為45％，采用高速分散研磨機對A、B兩個組分分別進行分散，在金屬平板上進行多次噴涂制備吸波樣板，涂層總厚度為0.9-1.5mm。本發明專利技術制備的雷達吸波涂層，在8-18GHz頻率范圍內反射率小于-10dB，吸波效果最好的涂層反射率小于-10dB的頻帶可以覆蓋整個8-18GHz頻段，整體吸波性能強，厚度較薄，適用于對吸波性能要求較高的武器裝備等。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及隱身材料，具體說是一種在8-18GHz頻帶內，具有強吸收、寬頻帶特性的稀土過渡金屬間化合物/鐵氧體復合雷達吸波涂層的制備方法。
技術介紹
隨著精確制導武器和現代雷達等探測技術的飛速發展，戰爭的勝負在現代信息化條件下跟誰先敵發現有著重要的關系。為使裝備適應信息化條件下的戰場需求，需要盡可能的降低裝備被敵方雷達發現的幾率，提高武器系統的生存能力、突防能力和縱深打擊能力，隱身技術成為各國大力發展的一項關鍵性的軍事新技術。其中，雷達隱身技術的發展和應用，使得武器裝備的作戰能力得到了極大的提高。雷達隱身技術的核心是縮減目標的雷達散射截面積(RCS)，在實現隱身的技術途徑中雷達吸波涂層材料的制備簡單、施工方便，可用于各種外形的武器裝備，使武器裝備不進行外形改動的條件下實現在野戰條件下的快速偽裝隱身，特別適于在現役裝備上推廣使用，因此在軍事上應用比較廣泛，受到各軍事強國的普遍重視。傳統的雷達吸波涂層主要采用羰基鐵粉作為主要的吸收劑，這種吸收劑密度較大，在涂層中的含量高，通過與樹脂等膠合劑制備出的吸波涂層，在1mm的厚度下涂層面密度往往會達到4kg/m2，影響裝備的機動性能，且在8-18GHz頻段的反射率也難以達到-8dB。隨著雷達反隱身技術的發展，具有較窄吸波頻帶、吸收強度不高的雷達吸波材料已經不能滿足裝備的戰場隱身需求，需要研究和開發具有吸波頻帶寬、吸收能力強、材料厚度薄和面密度小的新型雷達吸波材料。對具有寬頻、強吸收特性的新型雷達吸波材料的研究與應用成為當前的一個研究熱點。近年來，許多研究表明引入稀土元素可以顯著提高吸收劑的吸波性能，不少研究機構對稀土類吸收劑進行了大量的研究。在稀土吸收劑研究方面，對于稀土元素摻雜鐵氧體材料研究得較多，此外，在稀土過渡金屬間化合物、稀土錳基氧化物(LSMO)材料以及稀土摻雜磁性薄膜等方面也取得了一些研究成果。特別是在稀土過渡金屬間化合物的研究方面，如專利號為201010230672.3公開的一種平面型2∶17稀土-3d過渡金屬間化合物電磁波吸收材料，突破了Snoek極限的限制，具有很好的高頻磁性，有望成為新一代的高頻磁性材料和微波吸收材料，但目前還沒有對其制備的吸波涂層的電磁特性和吸波性能方面的應用研究報道。
技術實現思路
利用傳統吸收劑制備出的8-18GHz頻段雷達吸波涂層，通常要求反射率小于-8dB，為了進一步提高對電磁波的吸收強度，達到-10dB的反射率要求，同時具備頻帶寬、厚度薄和面密度小等特性，本專利技術提供了一種適用于在金屬基體上涂覆的涂層。該涂層利用新型的稀土過渡金屬間化合物為主要吸收劑，以六角鐵氧體進行阻抗匹配，形成一種分散均勻，在8-18GHz頻段吸收強、頻帶寬的稀土過渡金屬間化合物/鐵氧體復合雷達吸波涂層的制備方法。為了達到上訴目的，本專利技術所述的一種稀土過渡金屬間化合物/鐵氧體復合雷達吸波涂層的制備方法，包括以下步驟：(1)稱取復合吸收劑，所述復合吸收劑包括粉末狀稀土過渡金屬間化合物和鐵氧體；(2)將步驟(1)稱取的復合吸收劑逐次加入到環氧樹脂(E-44)于分散罐中，復合吸收劑與環氧樹脂的質量比為8.2～8.4∶1，分散時采用高速分散研磨機(SKL-FS400)先用分散盤低速攪動樹脂(＜500r/min)，將逐次加入的吸收劑與樹脂均勻混合；(3)將鈦酸酯偶聯劑NDZ-105、消泡劑Deform5400、流平劑Levelov837、由正丁醇和二甲苯按質量比1∶1混合成的混合溶劑，加入到步驟(2)形成的吸收劑與樹脂混合體中，隨后加入鋯珠(與吸收劑的質量比為1∶1)，逐步調高轉速至4000r/min左右，分散4小時后將鋯珠用混合溶劑洗出形成涂料的A組分，在A組分涂料中，混合溶劑與環氧樹脂的質量比為0.2∶1，鈦酸酯偶聯劑按質量分數2.0％～2.4％添加，消泡劑的質量分數為0.2％～0.3％，流平劑的質量分數為0.3％～0.4％；(4)按步驟(1)稱取復合吸收劑于650聚酰胺固化劑中進行分散，復合吸收劑與聚酰胺固化劑的質量比為8.2～8.4∶1，按步驟(2)的方法將復合吸收劑與聚酰胺固化劑混合均勻，將鈦酸酯偶聯劑NDZ-105、消泡劑Deform5400、流平劑Levelov837、由正丁醇和二甲苯按質量比1∶1混合成的混合溶劑，加入到吸收劑與聚酰胺固化劑混合體中，隨后加入鋯珠(與吸收劑的質量比為1∶1)，逐步調高轉速至4000r/min左右，分散4小時后將鋯珠用混合溶劑洗出形成涂料的B組分，在B組分涂料中，混合溶劑與聚酰胺固化劑的質量比為0.2∶1，鈦酸酯偶聯劑按質量分數2.0％～2.4％添加，消泡劑的質量分數為0.2％～0.3％，流平劑的質量分數為0.3％～0.4％；(5)對待涂覆的金屬基材表面用有機溶劑(如丁酯等)進行清洗，隨后用砂紙進行打磨；(6)取A、B兩組分涂料(質量比1∶1)，將A、B兩組分均勻混合在一起，然后用步驟(3)所述的混合溶劑調整至噴涂粘度，多次噴涂，單次噴涂厚度控制在0.2mm左右，在常溫下使涂層固化。附圖說明圖1、實施例一平板吸波涂層樣板的反射率測試曲線圖2、實施例一吸波涂層的復介電常數實部圖3、實施例一吸波涂層的復介電常數虛部圖4、實施例一吸波涂層的復磁導率實部圖5、實施例一吸波涂層的復磁導率虛部圖6、實施例二平板吸波涂層樣板的反射率測試曲線圖7、實施例三平板吸波涂層樣板的反射率測試曲線具體實施方式下面通過實施例對本專利技術進行具體描述，本實施例只用于對本專利技術進一步說明，不能理解為對本專利技術保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本專利技術的內容作出的一些非本質的改進和調整，均屬于本專利技術保護范圍。實施例一，稀土過渡金屬間化合物的體積填充率25％，鐵氧體的體積填充率20％：稱取稀土過渡金屬間化合物吸收劑粉末203.2g、鐵氧體吸收劑粉末136g，將兩種粉末狀吸收劑干混均勻形成復合吸收劑粉末。取復合吸收劑169.6g，逐次加入到20.4g環氧樹脂(E-44)于分散罐中，用分散研磨機(SKL-FS400)低速攪動(＜500r/min)，將逐次加入的吸收劑與樹脂均勻混合。稱取9.6g鈦酸酯偶聯劑NDZ-105、1.2g消泡劑Deform5400、1.2g流平劑Levelov837、由4g正丁醇和4g二甲苯混合成的混合溶劑，加入到復合吸收劑與樹脂混合體中，隨后加入169.6g鋯珠，逐步調高轉速至4000r/min左右，分散4小時后將鋯珠用混合溶劑洗出，形成涂料的A組分。按同樣的工藝方法將剩余的169.6g復合吸收劑在20本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種稀土過渡金屬間化合物/鐵氧體復合雷達吸波涂層的制備方法，包括以下步驟：(1)稱取粉末狀稀土過渡金屬間化合物和鐵氧體，干混均勻形成復合吸收劑；(2)將復合吸收劑逐次加入到環氧樹脂于分散罐中，分散時采用高速分散研磨機(SKL?FS400)先用分散盤低速攪動樹脂(＜500r/min)，將逐次加入的吸收劑與樹脂均勻混合；(3)將偶聯劑、消泡劑、流平劑以及混合溶劑加入到復合吸收劑與樹脂混合體中，隨后加入鋯珠(與吸收劑的質量比為1∶1)，逐步調高轉速至4000r/min左右，分散4小時后將鋯珠用混合溶劑洗出形成涂料的A組分；(4)按步驟(1)比例稱取復合吸收劑于650聚酰胺固化劑中進行分散，按步驟(2)的方法將復合吸收劑與聚酰胺固化劑混合均勻，將偶聯劑、消泡劑、流平劑和混合溶劑加入到復合吸收劑與聚酰胺固化劑混合體中，隨后加入鋯珠(與吸收劑的質量比為1∶1)，逐步調高轉速至4000r/min左右，分散4小時后將鋯珠用混合溶劑洗出形成涂料的B組分；(5)對待涂覆的金屬基材表面用有機溶劑(如丁酯等)進行清洗，隨后用砂紙進行打磨；(6)取A、B兩組分涂料(質量比1∶1)，將A、B兩組分均勻混合在一起，然后用混合溶劑調整至噴涂粘度，多次噴涂，單次噴涂厚度控制在0.2mm左右，在常溫下使涂層固化。...

【技術特征摘要】
1.一種稀土過渡金屬間化合物/鐵氧體復合雷達吸波涂層的制備方法，包括以下步驟：
(1)稱取粉末狀稀土過渡金屬間化合物和鐵氧體，干混均勻形成復合吸收劑；
(2)將復合吸收劑逐次加入到環氧樹脂于分散罐中，分散時采用高速分散研磨機
(SKL-FS400)先用分散盤低速攪動樹脂(＜500r/min)，將逐次加入的吸收劑與樹脂均勻混
合；
(3)將偶聯劑、消泡劑、流平劑以及混合溶劑加入到復合吸收劑與樹脂混合體中，隨后
加入鋯珠(與吸收劑的質量比為1∶1)，逐步調高轉速至4000r/min左右，分散4小時后將鋯珠
用混合溶劑洗出形成涂料的A組分；
(4)按步驟(1)比例稱取復合吸收劑于650聚酰胺固化劑中進行分散，按步驟(2)的
方法將復合吸收劑與聚酰胺固化劑混合均勻，將偶聯劑、消泡劑、流平劑和混合溶劑加入到
復合吸收劑與聚酰胺固化劑混合體中，隨后加入鋯珠(與吸收劑的質量比為1∶1)，逐步調高
轉速至4000r/min左右，分散4小時后將鋯珠用混合溶劑洗出形成涂料的B組分；
(5)對待涂覆的金屬基材表面用有機溶劑(如丁酯等)進行清洗，隨后用砂紙進行打磨；
(6)取A、B兩組分涂料(質量比1∶1)，將A、B兩組分均勻混合在一起，然后用混合溶
劑調整至噴涂粘度，多次噴涂，單次噴涂厚度控制在0.2mm左右，在常溫下使涂層固化。
2.根據權利要求1所述一種稀土過渡金屬間化合物/鐵氧體復合雷達吸波涂層的制備方
法，其特征是：所述的成膜物質為E-44環氧樹脂、650聚酰胺固化劑。
3.根據權利要求1所述一種稀...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧智平，劉朝輝，李圓，成聲月，阮崢，閆實，
申請(專利權)人：鄧智平，劉朝輝，李圓，成聲月，阮崢，閆實，
類型：發明
國別省市：重慶;50