一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构的制作方法

1.本实用新型属于雷达隐身材料技术领域，具体涉及一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构。


背景技术：

2.随着科技的进步，航天、军工、船舶等领域产品的功能性要求日益增加，尤其是军工领域不仅要求产品具有高强度、轻量化要求，还要具有雷达隐身要求。市面上现有的雷达隐身吸波材料有吸波贴片、吸波涂料、吸波蜂窝等材料，当面对恶劣的工况环境，如海上下遇海浪、暴雨、暴雪等极端环境，贴片及涂料类产品有脱落的风险，且随着使用时间的增加，贴片、涂料类吸波材料老化后，材料易损坏脱落，导致后期维修成本高。复合材料制品具有轻质高强、耐腐蚀、耐酸碱、耐老化、环境适应性高，强度性能高等优点常常应用于航天、军工等领域，并且复合材料本身具有一定的吸波性能，如蜂窝夹芯复合材料，当面对要求具有吸波性能的高强度制品时可由吸波蜂窝夹芯复合材料通过成型工艺制成，但其面对遇海浪、暴雨、暴雪等极端环境时，由于蒙皮较薄，产品有漏水、渗水风险，若吸波蜂窝夹芯复合材料漏水、渗水不仅会影响产品吸波性能，对产品强度也有极大的影响，且蜂窝成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，以解决现有吸波材料中常规的类似蜂窝夹芯吸波复合材料在受强冲击力蒙皮受损导致产品漏水、渗水从而影响整个产品的吸波性能及力学性能的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
5.一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，包括下蒙皮、短切毡、填充泡沫和上蒙皮，所述填充泡沫底部和四周设有下蒙皮，所述填充泡沫顶部设有上蒙皮，所述填充泡沫底部和顶部各设有一层短切毡。
6.本实用新型的进一步改进在于：所述短切毡表面喷涂有吸波剂。
7.本实用新型的进一步改进在于：所述上蒙皮和填充泡沫之间填充有树脂，所述下蒙皮和填充泡沫之间也填充有树脂。
8.本实用新型的进一步改进在于：所述填充泡沫的密度为40kg/m3～100kg/m3。
9.本实用新型的进一步改进在于：所述填充泡沫为pu泡沫或pvc泡沫或pmi泡沫。
10.本实用新型的进一步改进在于：所述上蒙皮由石英纤维、玻璃纤维或电子布组成，下蒙皮由玻璃纤维或碳纤维组成。
11.本实用新型的进一步改进在于：所述上蒙皮和下蒙皮的面密度为100kg/m2～1200kg/m2。
12.本实用新型的进一步改进在于：所述吸波剂的含量为3％～20％。
13.本实用新型的进一步改进在于：所述树脂为环氧树脂、乙烯基酯树脂或氰酸酯树脂中的一种。
14.与现有技术相比，本实用新型至少包括以下步骤：
15.1、本实用新型通过将夹心层蜂窝替换为经过吸波剂浸渍或喷涂的泡沫，避免了类似蜂窝夹芯吸波复合材料受强冲击力蒙皮受损导致产品漏水、渗水从而影响整个产品的吸波性能及力学性能，相比于蜂窝成本，夹芯层使用泡沫降低了产品的总成本，综上优点使得雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料适用范围扩大；
16.2、本实用新型通过在短切毡表面喷涂吸波剂进一步提高了吸波性能；
17.3、本实用新型通过对上蒙皮4的种类、上蒙皮4的厚度、下蒙皮1的种类或填充泡沫3的密度进行限定，从而保证吸波性能。
附图说明
18.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1为本实用新型一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构截面示意图；
20.图2为本实用新型一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构截面a处放大图；
21.图3为本实用新型一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构截面b处放大图。
22.其中：1-下蒙皮；2-短切毡；3-填充泡沫；4-上蒙皮。
具体实施方式
23.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本实用新型所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。
25.实施例1
26.一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，如图1所示，包括下蒙皮1、短切毡2、填充泡沫3和上蒙皮4，填充泡沫3顶部设有上蒙皮4，填充泡沫3四周和底面外侧设有下蒙皮，填充泡沫3与上蒙皮4之间设有短切毡，填充泡沫3底面与下蒙皮1之间也设有短切毡2，短切毡2表面喷涂有吸波剂，填充泡沫3提前被吸波剂浸渍处理，上蒙皮4和填充泡沫3之间填充有树脂，填充泡沫3和下蒙皮1之间也填充有树脂，起到固定的作用。通过将含吸波剂的填充泡沫3和短切毡2设置在内部，并在外部包裹上蒙皮4和下蒙皮1，从而避免了吸波部件老化脱落导致吸波性降低的问题，同时通过树脂将上蒙皮4和下蒙皮1固定在填充泡沫外侧，避免了面对遇海浪、暴雨、暴雪等极端环境时，由于蒙皮较薄，导致漏水或渗水事故的发生，若吸波蜂窝夹芯复合材料漏水、渗水不仅会影响产品吸波性能，对产品强度也有极大的影响，且相比于蜂窝夹芯吸波复合材料结构的成本，本实施例中夹芯层使用泡沫降低了产品的总成本。
27.作为本实施例的一种优选实施方式，填充泡沫3为pu泡沫或pvc泡沫或pmi泡沫。
28.作为本实施例的一种优选实施方式，填充泡沫3的密度为40kg/m3～100kg/m3。
29.作为本实施例的一种优选实施方式，填充泡沫3的厚度为5mm～50mm。
30.作为本实施例的一种优选实施方式，上蒙皮4由石英纤维、玻璃纤维或电子布组成，下蒙皮1由玻璃纤维或碳纤维组成。
31.作为本实施例的一种优选实施方式，上蒙皮4厚度可在0.1～2mm范围内；
32.作为本实施例的一种优选实施方式，上蒙皮4和下蒙皮1的面密度为100kg/m2～1200kg/m2。
33.由于蒙皮的厚度及纤维类型会影响制品整体的吸波性能，蒙皮越薄，选用的纤维介电常数越低，其吸波性能越好，所以可以通过对上蒙皮4的种类、上蒙皮4的厚度、下蒙皮1的种类或填充泡沫3的密度进行限定，从而保证制品的吸波性能。
34.通过对上蒙皮4的厚度与种类、下蒙皮1的种类与填充泡沫3的密度进行限定，保证制品吸波性能。
35.作为本实施例的一种优选实施方式，所述短切毡2中吸波剂的含量为3％～20％。
36.作为本实施例的一种优选实时方式，所述填充泡沫中吸波剂的含量为3％～20％。
37.作为本实施例的一种优选实时方式，树脂采用环氧树脂、乙烯基酯树脂或氰酸酯树脂中任意一种，使用时将选择的树脂与固化剂混合使用，提高固定效果。
38.实施例2
39.一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构的制备方法，包括以下步骤：
40.将填充泡沫3和短切毡2浸润在吸波剂中，或在填充泡沫3和短切毡2的表面喷涂吸波剂；
41.在填充泡沫3底部铺设短切毡2，在填充泡沫3底部的短切毡2下方和填充泡沫3四周铺设下蒙皮1；
42.在填充泡沫3上方铺设短切毡2，在填充泡沫3上方的短切毡2顶部铺设有上蒙皮4；
43.依次进行脱模布、导流网、缠绕管、真空袋膜等真空系统辅材铺设，使用密封胶条对真空袋膜进行粘接，完成真空体系构建并检验整体密封性；
44.最后注入配比好的树脂，进行产品固化成型，得到最终的复合材料结构。
45.具体的，树脂为环氧树脂、乙烯基酯树脂或氰酸酯树脂中的一种。
46.作为本实施例中的一种优选实时方式，树脂为环氧树脂，环氧树脂与固化剂配比为5：1。
47.实施例3
48.一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，整个产品尺寸为2200mm
×
1400mm
×
33mm，该产品需具备高强度、重量轻、且具有雷达隐身吸波性能的要求。该产品的铺层结构为：上蒙皮4和下蒙皮4的厚度都为1.2mm，短切毡2的厚度为0.3mm，填充泡沫3的厚度为30mm，成型工艺为真空导入成型工艺，上蒙皮4、下蒙皮1选用玻璃纤维；泡沫3为30mm厚的pu泡沫，密度为60g/m3；短切毡上吸波剂的喷涂含量为10％；pu泡沫上吸波剂的浸渍含量为8％；树脂为环氧树脂，环氧树脂与固化剂配比为5：1。
49.按照产品模具型腔造型，铺设相应层数玻璃纤维；
50.在下蒙皮最后一层的玻璃纤维上铺设一层经过喷涂吸波剂的短切毡；
51.在短切毡上放入经过吸波剂浸渍的pu泡沫；
52.在经过吸波剂浸渍的pu泡沫的上表面再铺设一层经过喷涂吸波剂的短切毡；
53.在第二层喷涂吸波剂的短切毡上继续产品结构铺层要求，铺设若干层上蒙皮玻璃纤维；
54.依次进行脱模布、导流网、缠绕管、真空袋膜等真空系统辅材铺设，使用密封胶条对真空袋膜进行粘接，完成真空体系构建并检验整体密封性；
55.最后导入配比好的树脂，按照相应的固化曲线进行加热固化，固化完成后脱模修边，得到产品。
56.由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
57.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，其特征在于，包括下蒙皮(1)、短切毡(2)、填充泡沫(3)和上蒙皮(4)，所述填充泡沫(3)底部和四周设有下蒙皮(1)，所述填充泡沫(3)顶部设有上蒙皮(4)，所述填充泡沫(3)底部和顶部各设有一层短切毡(2)。2.根据权利要求1所述的一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，其特征在于，所述短切毡(2)表面喷涂有吸波剂。3.根据权利要求1所述的一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，其特征在于，所述上蒙皮(4)和填充泡沫(3)之间填充有树脂，所述下蒙皮(1)和填充泡沫(3)之间也填充有树脂。4.根据权利要求1所述的一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，其特征在于，所述填充泡沫(3)的密度为40kg/m3～100kg/m3。5.根据权利要求1所述的一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，其特征在于，所述填充泡沫(3)为pu泡沫或pvc泡沫或pmi泡沫。6.根据权利要求1所述的一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，其特征在于，所述上蒙皮(4)由石英纤维、玻璃纤维或电子布组成，下蒙皮(1)由玻璃纤维或碳纤维组成。7.根据权利要求1所述的一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，其特征在于，所述上蒙皮(4)和下蒙皮(1)的面密度为100kg/m2～1200kg/m2。8.根据权利要求3所述的一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，其特征在于，所述树脂为环氧树脂、乙烯基酯树脂或氰酸酯树脂中的一种。

技术总结
本实用新型属于雷达隐身吸波材料技术领域，具体公开了一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构。一种雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料结构，包括下蒙皮、短切毡、填充泡沫和上蒙皮，所述填充泡沫底部和四周设有下蒙皮，所述填充泡沫顶部设有上蒙皮，所述填充泡沫底部和顶部各设有一层短切毡。本实用新型通过将短切毡通过上蒙皮和下蒙皮固定在填充泡沫外侧，避免了类似蜂窝夹芯吸波复合材料受强冲击力蒙皮受损导致产品漏水、渗水从而影响整个产品的吸波性能及力学性能，相比于蜂窝成本，夹芯层使用泡沫降低了产品的总成本，综上优点使得雷达隐身吸波泡沫夹芯复合材料适用范围扩大。身吸波泡沫夹芯复合材料适用范围扩大。身吸波泡沫夹芯复合材料适用范围扩大。


技术研发人员：陈跃 石妍 张尊宇 汪兴峰 高东鹏
受保护的技术使用者：北方长龙新材料技术股份有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/9/19