033-48、碳纤维/树脂复合吸波材料的制备与应用

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所属分类:新材料项目

033-48、碳纤维/树脂复合吸波材料的制备与应用

成果与项目的背景及主要用途:

吸波材料即雷达吸波材料(RAM),是指能够吸收衰减入射的电磁波,并将其电磁能转换成热能而消耗掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。目前,随着电磁波污染的日益严重,吸波材料在民用领域具有极大的发展潜力。许多研究已证明,持续、高强度的电磁波照射会诱发细胞变异、诱发肿瘤、癌症等疾病,电磁波污染已成为世界各国本世纪重点治理的环境污染之一。不让电子设备发射电磁波是不可能的,所以消除电磁波污染最有效的办法就是使用吸波材料。这项属于电磁干扰(EMI)范畴的研究已在世界各国得到广泛重视和应用。

技术原理与工艺流程简介:

本项目研究制备含有不同含量及分布的碳纤维(毡)树脂基复合吸波材料,主要研究碳纤维(毡)排布方式、含量对于材料吸波性能的影响,通过调整参数,实现材料对电磁波的宽频吸收、高效吸收、选择吸收的目的;其次,通过对纤维(毡)表面改性、添加电磁损耗剂、改变基体种类等制备具有刚性和柔性基体吸波材料,同时对吸波机理进行研究,以求开发一种低成本、宽频、高效、轻质的吸波材料。

试样的制备采用复合材料成型工艺压缩模塑。将环氧树脂与低分子量聚酰胺按质量比2:1搅拌均匀(E-44型环氧树脂:低分子量聚酰胺树脂=100:50~100:100质量比),在真空干燥箱中脱泡,然后浇注到事先预热的半溢式模具中,模具中预置碳纤维或碳毡。在透波层表面加一层S-玻璃布,目的是达到与自由空间的阻抗匹配,在模具底部也加一层玻璃布,目的是抵消由透波层玻璃布引起的应力,使试样不致弯曲而造成测量误差。然后将浇注好的模具在60℃,10MPa的压力下固化2个小时,得到所需的180mm×180mm,厚度为4mm的正方标准试样。

技术水平及专利与获奖情况:

本研究通过两年多的大量实验,获得具有良好吸波性能和商用价值的环境功能材料。可用于消除环境空间中的有害电磁波。本课题组制备了材料样品,完成了4个专题的研究报告,发表论文12篇,申请专利两项。本研究已达到国际先进水平。

应用前景分析及效益预测:

随着电信业的飞速发展,吸波材料的应用已深入到通讯抗干扰、环保及人体防护等诸多领域。

成本估算:

环氧树脂/碳纤维复合吸波材料

E-44环氧树脂:15.4元/公斤,低分子量聚酰胺树脂:24元/公斤。

碳纤维:300元/公斤每块试样用碳纤维:0.36克

其他费用:电费,模具费,人工费

每块试样成本:约4元(180×180mm)

折合成本:约120元/平方米

应用领域:电磁波污染的防护,构筑微波暗室。

如果您想进一步了解该项目,您可以在下方留下您要咨询的问题,我们会在第一时间答复,

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