【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸波复合材料，尤其是一种基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，战场感知技术日渐成熟，由远近端雷达网络、空中预警系统、水下声呐系统、太空侦察卫星以及近战场红外探测系统等组成的战场感知体系在战场上织就了一张立体多维、覆盖全域的侦察情报网络，对高信息化、高精度的各类进攻手段构成了严重威胁，也给各类武器平台和单兵的战场生存带来了空前的挑战，高质高效的隐身能力成为武器装备及人员能否在战时发挥稳定作战效能的重要技术条件。
2、目前，雷达和红外探测仍然是主要的战场感知手段，针对雷达和红外探测的隐身技术也成为当下应对高透明战场研究的重要课题。研究方向主要聚焦在外形设计、隐身材料和电子对抗等方面，但由于受到目标的外形及其它性能的限制，外形设计、电子对抗有其局限性，技术复杂且成本昂贵，而隐身材料具备可操作性强、成本低的优势，使其得到广泛的研究和应用。其中机理研究深入、应用技术相对成熟的就是吸波材料。
3、吸波材料是通过对基体、吸波及透波材料的调配和设计，从而降低目标对雷达波的散射截面(rcs)来实现“隐身”。一般对吸波材料的要求是涂层薄、质量轻、频带宽、吸收强且具备良好的耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。从碳气凝胶材料独特的结构和基础特性不难看出，它能够满足隐身材料的大部分要求，有望发展出基于碳气凝胶的新型吸波材料。目前碳基气凝胶吸波材料的研究正处于关键阶段，有大量的研究成果应用于各个领域。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。
3、一种基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备方法，包括以下步骤，
4、a、以间苯二酚与甲醛为前驱体原料，无水乙醇为溶剂，f68聚醚多元醇为表面活性剂，通过酸碱催化，并加入乙酸镍作为磁性金属源，制得纳米多孔碳气凝胶；
5、b、将步骤a制得的纳米多孔碳气凝胶与环氧树脂进行热混合固化，制得基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料。
6、作为优选，步骤a中，制备纳米多孔碳气凝胶包括以下步骤，
7、a1、使用以间苯二酚与甲醛为前驱体原料，按1:2摩尔比混和,用无水乙醇作为溶剂,搅拌待其完全溶解后，按1:100的摩尔比加入f68聚醚多元醇作为粘结剂，然后按照1:600的摩尔比加入乙酸作为催化剂，最后加入乙酸镍作为金属源，乙酸镍与间苯二酚的摩尔比为1:10，在45℃的恒温水浴锅中搅拌均匀至绿色透明的溶液后置于试管中并密封；
8、a2、在室温下，将密封好的混合溶液超声振荡10min，然后，恒温反应于60℃的震荡水浴锅中，震荡速率为100r/min；反应溶液逐渐凝固，形成肉色透明的水凝胶，待完全凝固后，关闭震荡，恒温静置3天，形成结构稳定的湿凝胶；
9、a3、采用无水乙醇作为溶剂交换剂，用乙醇交换出湿凝胶里面的水份，每次交换前换入干净的乙醇，超声震荡10min，静置于通风橱中，总计交换3天，一天交换两次；
10、a4、采用常压干燥作方法，直接将肉色的湿凝胶置于恒温鼓风干燥箱中，温度控制在60℃，干燥时间为3天，制备出干凝胶；
11、a5、将干凝胶置于管式炉中进行碳化，获得碳气凝胶；
12、a6、在400℃的温度下，对碳气凝胶进行氧化处理，氧化处理1h。
13、作为优选，步骤a5中，将干凝胶置于石英管中，推进管式炉中部，抽真空并在30min内加热至150℃，在抽真空状态下恒温2h；然后充入惰性气体，使石英管内压力升高至3.5bar，然后按照10℃/min的速率加热至700℃并恒温保持4h，然后再次抽真空，然后按照20℃/min的速率加热至800℃并恒温保持1h，最后充入惰性气体破真空至常压，停止加热进行自然冷却，获得碳气凝胶。
14、作为优选，步骤b中，基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备过程包括以下步骤，
15、称取环氧树脂在水浴锅70℃下预热15min增加其流动性，加入碳气凝胶粉末。使用电动搅拌器搅拌30min使其混合均匀，环氧树脂与碳气凝胶粉末的质量比为10:1；然后待树脂冷却到常温，按照10：9的质量比例加入聚酰胺650作为固化剂，搅拌15min得到质地均匀的涂层，使用100r/min震荡速率对固化后的树脂震荡15分钟，排出气体后常温密封备用。
16、一种基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料，采用权利要求1-4任意一项所述的制备方法制备而成。
17、采用上述技术方案所带来的有益效果在于：
18、1、针对纯碳气凝胶磁导性能不佳的固有缺陷，采用溶胶凝胶法并改进了碳化工艺，制备得出复合磁性金属镍的纳米多孔碳气凝胶，通过结构表征和吸波性能测试，验证该材料在雷达常用频段均表现出优异的吸波性能。
19、2、基于碳气凝胶的优异吸波性能和环氧树脂的高强度粘结性，通过热混方法制得碳气凝胶/环氧树脂复合涂层材料，为规模化生产提供技术支撑。
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1.一种基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤A中，制备纳米多孔碳气凝胶包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤A5中，将干凝胶置于石英管中，推进管式炉中部，抽真空并在30min内加热至150℃，在抽真空状态下恒温2h；然后充入惰性气体，使石英管内压力升高至3.5bar，然后按照10℃/min的速率加热至700℃并恒温保持4h，然后再次抽真空，然后按照20℃/min的速率加热至800℃并恒温保持1h，最后充入惰性气体破真空至常压，停止加热进行自然冷却，获得碳气凝胶。
4.根据权利要求3所述的基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤B中，基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备过程包括以下步骤，
5.一种基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料，其特征在于：采用权利要求1-4任意一项所述的制备方法制备而成。
【技术特征摘要】
1.一种基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤a中，制备纳米多孔碳气凝胶包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的基于纳米多孔碳气凝胶的吸波涂层材料的制备方法，其特征在于：步骤a5中，将干凝胶置于石英管中，推进管式炉中部，抽真空并在30min内加热至150℃，在抽真空状态下恒温2h；然后充入惰性气体，使石英管内压力升高至3.5bar，然...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆丰，齐子元，崔凯波，熊超，孙海涛，殷军辉，赵宏阳，赵超，左现现，任继炜，王毅，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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