吸波耐高溫復(fù)合紙及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吸波耐高溫復(fù)合紙及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前吸波隱身材料是通過在表面涂覆吸波涂層來實(shí)現(xiàn)。吸波涂層由具有吸波性能 的顆粒與具有粘接效果的粘接劑經(jīng)混合后得到。將其涂覆在需要隱身的材料上面后，如無 人機(jī)、導(dǎo)彈、軍艦等。由于吸波涂層中吸波性能的顆粒暴露在空氣中，易被空氣中的氧腐蝕， 因此，吸波涂層存在易剝落、比重大、使用壽命短、無法承重等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種吸波耐高溫復(fù)合 紙，其具有不易剝落、比重小、使用壽命長(zhǎng)并可承重等性能。
[0004] 本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種吸波耐高溫復(fù) 合紙的制備方法，能夠制備具有不易剝落、比重小、使用壽命長(zhǎng)并可承重等性能的復(fù)合紙。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案如下：
[0006] -種吸波耐高溫復(fù)合紙，由以下質(zhì)量百分含量的成分組成：結(jié)構(gòu)纖維 10% -68. 8 %、碳纖維 0? 2% -10 %和粘結(jié)漿柏 30% -80%。
[0007] 一種吸波耐高溫復(fù)合紙的制備方法，包括：
[0008] 按以下質(zhì)量百分含量的原料備料：結(jié)構(gòu)纖維10% -68. 8%、碳纖維0. 2% -10%和 粘結(jié)漿柏30% -80% ;
[0009] 將所述碳纖維和所述結(jié)構(gòu)纖維混合后疏解，制得所述碳纖維和所述結(jié)構(gòu)纖維的總 質(zhì)量濃度為0. 01 %~8%的第一漿液；
[0010] 將所述粘結(jié)漿柏疏解，制得所述粘結(jié)漿柏的質(zhì)量濃度為〇. 2%~10%的第二漿 液；
[0011] 將所述第一漿液和所述第二漿液混合，制漿，抄造制得毛坯紙；
[0012] 將所述毛坯紙濕水，保持干度為65 %~85 % ;
[0013] 將所述毛坯紙熱軋成吸波耐高溫復(fù)合紙。
[0014] 本發(fā)明實(shí)施例提供的吸波耐高溫復(fù)合紙，通過將具有吸波性能的碳纖維加入到結(jié) 構(gòu)纖維中，具有吸波功能的碳纖維部分不會(huì)從復(fù)合紙整體結(jié)構(gòu)中剝落，保證了吸波性能的 持久穩(wěn)定；并且結(jié)構(gòu)纖維的阻燃性較好，能有效隔絕氧對(duì)碳纖維的侵蝕，并且耐高溫，保證 了復(fù)合紙?jiān)诟邷叵碌氖褂眯阅堋?br>[0015] 本發(fā)明實(shí)施例提供的吸波耐高溫復(fù)合紙的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，可以方便地制備 具有不易剝落、比重小、使用壽命長(zhǎng)并可承重等性能的復(fù)合紙。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種吸波耐高溫復(fù)合紙。該復(fù)合紙由以下質(zhì)量百分含量的成 分組成：結(jié)構(gòu)纖維10% -68. 8%、碳纖維0. 2% -10%和粘結(jié)漿柏30% -80%。
[0018] 其中，結(jié)構(gòu)纖維所起的作用是增強(qiáng)復(fù)合紙的力學(xué)性能。粘結(jié)漿柏所起的作用是粘 結(jié)、填補(bǔ)復(fù)合紙的空隙。碳纖維所起的作用是吸波。
[0019] 該吸波耐高溫復(fù)合紙通過將具有吸波性能的碳纖維加入到結(jié)構(gòu)纖維中，具有吸波 功能的碳纖維部分不會(huì)從復(fù)合紙整體結(jié)構(gòu)中剝落，保證了吸波性能的持久穩(wěn)定；并且結(jié)構(gòu) 纖維的阻燃性較好，能有效隔絕氧對(duì)碳纖維的侵蝕，還耐高溫，保證了復(fù)合紙?jiān)诟邷叵碌氖?用性能。
[0020] 具體地，碳纖維由第一碳纖維和第二碳纖維組成。第一碳纖維的垂直于軸向的截 面為三角形，第二碳纖維的垂直于軸向的截面為圓形。本發(fā)明加入兩種不同截面形狀的碳 纖維，三角形截面形狀的碳纖維比表面積更大，表面曲率增加，導(dǎo)致其更容易在電磁波下極 化，表面積聚更多電荷，形成宏觀偶極子，增強(qiáng)了纖維極化能力，從而提高了復(fù)合紙的吸波 性能；圓形截面形狀的碳纖維配合三角形截面的碳纖維，形成類似微波暗室結(jié)構(gòu)；并且可 調(diào)整兩種碳纖維的比例來控制三角形截面碳纖維間的距離，以期達(dá)到最佳吸波效果。因此， 該兩種截面形狀的碳纖維混合使用可以提高吸波性能。
[0021] 該碳纖維之間相互垂直排布，其中，至少部分第一碳纖維和第二碳纖維相互垂直 交替排布。例如，第一碳纖維可以垂直于第二碳纖維，同時(shí)另一第二碳纖維可以平行于該第 一碳纖維，同時(shí)垂直于上述的第二碳纖維，并同時(shí)垂直于另一第一碳纖維。優(yōu)選上述兩種碳 纖維在復(fù)合紙中的排布呈現(xiàn)為垂直交替排布的形式。采用本領(lǐng)域常用的圓網(wǎng)抄造技術(shù)即可 實(shí)現(xiàn)兩種碳纖維的排布狀態(tài)。三角形截面的碳纖維在抄造過程中所受剪切力高于圓形截面 的碳纖維，在抄造過程中，主要沿著縱向排列，而圓形截面的碳纖維主要沿著垂直于機(jī)器方 向排列，從而實(shí)現(xiàn)兩種碳纖維相互垂直排布。
[0022] 上述兩種碳纖維在復(fù)合紙中的排布形式對(duì)復(fù)合紙的吸波性能有著決定性的影響。 碳纖維導(dǎo)電性能優(yōu)良，其對(duì)電磁波的吸收主要是由渦流損耗和相位對(duì)消產(chǎn)生的，是典型的 電阻損耗型吸收劑。碳纖維對(duì)電磁波的吸收在其排布方向上是各向異性的，對(duì)平行于碳纖 維排布方向的電磁波損耗較大，而對(duì)垂直于碳纖維排布方向的電磁波基本無損耗。采用相 互垂直排布方式，碳纖維在復(fù)合紙中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，各方向的電磁波在纖維中均產(chǎn)生較大 的傳導(dǎo)電流，此時(shí)渦流損耗較大；另一方面，相互垂直排布的碳纖維之間會(huì)產(chǎn)生電磁輻射， 而等幅、相位差為180°的電磁輻射波相互抵消，即相位對(duì)消，較少電磁波的反射，電磁波損 耗加強(qiáng)，從而吸波性能增加。
[0023] 該第一碳纖維和該第二碳纖維的質(zhì)量比為1:3~5。上述質(zhì)量比的兩種碳纖維可 以保證復(fù)合紙內(nèi)部形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)通路，同時(shí)又不至于對(duì)電磁波反射太強(qiáng)，保證了復(fù)合紙對(duì) 電磁波在較寬頻帶下都有較好的吸收性。當(dāng)?shù)谝惶祭w維與第二碳纖維質(zhì)量比例低于1:3 時(shí)，第一碳纖維形成的角錐密度較小，三角形截面碳纖維束間距離較大，產(chǎn)生相位對(duì)消的電 磁波波長(zhǎng)較大，復(fù)合紙對(duì)電磁波的最大吸收峰往低頻移動(dòng)。當(dāng)?shù)谝惶祭w維與第二碳纖維質(zhì) 量比高于1:5時(shí)，第一碳纖維形成的角錐通路密度較大，纖維束間距離減小，損耗的電磁波 頻率增加，復(fù)合紙對(duì)電磁波最大吸收峰往高頻移動(dòng)。上述兩種情況下，復(fù)合紙對(duì)電磁波的吸 收頻帶均會(huì)變窄。
[0024] 該第一碳纖維的長(zhǎng)度為0.5~3_。該第二碳纖維的長(zhǎng)度為3~7_。
[0025] 上述長(zhǎng)度的第一碳纖維能夠形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，滿足吸波性能要求，分散性較好。第一 碳纖維長(zhǎng)于3mm則不易分散，在復(fù)合紙中易團(tuán)聚，無法形成完整清晰的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。第一碳纖 維若短于〇. 5_，則無法搭建形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。上述長(zhǎng)度的第二碳纖維可以與結(jié)構(gòu)纖維和粘結(jié) 漿柏很好的結(jié)合，并分散在復(fù)合紙中，若長(zhǎng)度長(zhǎng)于7_，分散難度增加，易產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，導(dǎo) 致電磁損耗降低，不利于提高復(fù)合紙的吸波性能。
[0026] 具體地，結(jié)構(gòu)纖維選自聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維 和芳族聚酯纖維中的至少一種。
[0027] 上述的聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維、芳香族聚酯纖 維的阻燃性較好，能有效隔絕氧對(duì)碳纖維的侵蝕，并且耐高溫，保證了吸波結(jié)構(gòu)件高溫下的 使用性能。
[0028] 具體地，粘結(jié)漿柏為聚間苯二甲酰間苯二甲胺漿柏和/或聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二甲 胺楽柏。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種上述的吸波耐高溫復(fù)合紙的制備方法，包括如下的步 驟：
[0030] 步驟S01 :按以下質(zhì)量百分含量的原料備料：結(jié)構(gòu)纖維10% -68. 8%、碳纖維 0? 2% -10 % 和粘結(jié)漿柏 30% -80%。
[0031] 步驟S02 :將碳纖維和結(jié)構(gòu)纖維混合后疏解，制得碳纖維和結(jié)構(gòu)纖維的總質(zhì)量濃 度為0. 01 %~8%的第一漿液。
[0032] 步驟S03:將粘結(jié)漿柏