雷达吸波腻子材料、其制备的堵头及制备方法与流程

1.本发明属于料技术领域，具体涉及一种雷达吸波腻子材料、其制备的堵头及制备方法。


背景技术：

2.电磁波吸收体是一种能有效吸收入射电磁波，显著降低回波强度的功能复合材料，在军用隐身、民用电磁防护和抗电磁干扰领域有重要的应用。雷达吸波腻子是一种具有电磁波吸收功能的材料，具有施工简单、方便、不受装备形状限制等优点被广泛运用于有隐身需求的飞机及其他武器装备上。但目前的雷达吸波腻子主要针对吸波涂层损坏处的修补，构成为双组份，使用时需要现场调配，固化时间长，修补处完全固化后附着力一般都大于10mpa，给二次修补带来困难，因此不能使用在装备经常开启或拆卸安装的部位。
3.目前吸波复合材料在装机过程中会设计到部分缺陷、缝隙处需要用雷达吸波腻子进行修补，缺陷、缝隙的形状一般比较小、窄、深，目前国内外通过雷达吸波腻子填充的方式进行，但雷达吸波腻子填充过程中，无法保证狭窄的长缝隙填充完整，同时，由于雷达吸波腻子靠吸水固化，狭窄长缝外部固化后会阻止水进入内部，导致内部腻子无法完全固化，影响产品质量。
4.由于某型号的配套需求，急需研制一款雷达吸波性能优异、固化时间短、附着力较低、吸波性能优异、密封性能好、不能流动、且易于修补特定形状精细缝隙的吸波腻子。


技术实现要素：

5.本发明提供一种雷达吸波腻子材料、其制备的堵头及制备方法，通过选用合适的自硫化型树脂和高性能雷达波吸波剂复配得到雷达吸波腻子材料，再通过聚四氟乙烯模具成型，得到低粘附已固化的成品雷达吸波腻子堵头，能够满足高精度、高密实度的要求。
6.本发明的技术方案是，一种雷达吸波腻子材料，其特征在于，包括质量浓度为75～85％的吸波剂，2～6
‰
的助剂，其余为室温硫化硅橡胶材料；其中助剂为气相二氧化硅。
7.进一步地，吸波剂为片状化铁粉，尺寸在10
‑
20μm。
8.进一步地，所述的室温硫化硅橡胶的基础胶料为羟基封端的聚二甲基硅氧烷。
9.本发明还涉及采用所述雷达吸波腻子材料制备的电磁修复吸波堵头，该堵头外侧为圆柱状，内侧设有与待修复部位配合的异型空腔，两端连通，该堵头的尺寸精度公差在
±
0.1mm。也可以使用其他雷达吸波腻子材料进行堵头的制备。
10.本发明还涉及制备所述电磁修复吸波堵头的方法，具体步骤为：
11.s1、根据待修复部位的外形制备聚四氟乙烯模具；
12.s2、根据雷达吸波腻子材料的配方取各原料，混合均匀，抽真空；
13.s3、使用烘箱对雷达吸波腻子材料加热处理，然后将其倒入模具中，将装好雷达吸波腻子材料的模具放入烘箱中，再次抽真空，后进行热烘固化，脱模得电磁修复吸波堵头。
14.进一步地，所述模具包括模套和模芯，模套设有与堵头外部匹配的模腔通孔，模芯
的形状与待修复部位的外形相同。
15.进一步地，雷达吸波腻子材料混合时，采用真空行星搅拌机制备。
16.进一步地，s2中抽真空时，真空度0.09
‑
0.1mpa
17.进一步地，s3中加热处理时，将雷达吸波腻子材料加热至60℃以上，然后用导流条将雷达吸波腻子材料倒入模具中。
18.进一步地，s3中抽真空时，真空度0.09
‑
0.1mpa，加热固化温度为60℃以上，固化时间为8h。
19.本发明具有以下有益效果：
20.1、本发明提供的雷达吸波腻子材料，为室温硫化硅橡胶体系，采用此类树脂具有耐臭氧氧化、耐高低温交变、耐寒、耐潮湿等优点，还具有优异的电绝缘性能，室温固化，使用方便。采用磁损耗型吸波剂，通过对不同片状化铁粉的选择，调节材料在各个波长下的介电和磁导率，实现吸波腻子在2～18ghz内对雷达波的高效吸收。同时，由于腻子材料中吸波剂的填充量较大，在材料储存期间可能会出现吸波剂沉淀、分层等情况，影响性能稳定性，本发明的材料中加入气相二氧化硅增稠剂，在不影响施工性能的条件下对体系进行增稠处理，提高其储存稳定性，且气相二氧化硅化学性质稳定、介电常数较低，不会影响有机硅橡胶的储存和固化反应，同时对腻子电性能指标影响也较小。
21.2、本发明将雷达吸波腻子材料进行成型，制备成具有固定形状的堵头，相比直接采用腻子材料进行现场修复固化，能够缩短固化时间，减少工期；且堵头吸波性能优异，固化质量好，密实度高，附着力较低、密封性能好，利于外场拆装。
22.3、腻子材料制成后，真空脱气泡，然后烘箱加热，在热流作用下减少雷达吸波腻子材料的粘度，使雷达吸波腻子能够顺利灌入模具中，成型模具采用聚四氟乙烯材质，保证脱膜过程中雷达吸波腻子附着力≤0.1mpa，材料入模具时通过引流缓慢加入，再次真空脱除气泡，并再次加热热烘，可以增加流动性，彻底排除气泡，得到的产品能够顺利完整脱模，而不影响尺寸，精度高。堵头正常使用时附着力≤1mpa。
附图说明
23.图1为本发明实施例1中制备成型的堵头产品。
24.图2为本发明堵头成型模具，其中1为模套，2模芯，图中模芯分别处于锁紧状态和推出状态。
25.图3为本发明堵头成型模具的另一结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
27.实施例1：
28.根据某产品配套需求，需要研制一款雷达吸波性能优异、固化时间短、附着力较低、吸波性能优异、密封性能好、不能流动、且易于修补特定形状精细缝隙的吸波腻子材料。本发明根据需求，直接将该腻子材料成型为吸波堵头后用于电磁修复。该堵头结构如图1所示，该堵头外侧为圆柱状，内侧设有与待修复部位配合的异型空腔，两端连通，该堵头的尺
寸精度公差要求
±
0.1mm内。
29.1)根据上述研制需求及需要成型的堵头形状，制备聚四氟乙烯模具，模具如图2～3所示，包括模套1和模芯2，模套设有与堵头外部圆柱匹配的模腔通孔3，模芯的一端可贯通模腔通孔3，模腔通孔3与模芯2一一对应设置，并可以设置为多组，模芯2的形状与待修复部位的外形相同。模芯的一端设有弹簧及插销，用于控制模芯的位置，模芯端部位于模腔通孔3内时进行锁紧，形成堵头成型的异型空腔，待固化成型完成后，解除模芯的锁紧状态，可使模芯推出，用于脱除固化的堵头。
30.2)将吸波腻子配置好，其中吸波剂采用尺寸在10
‑
20μm的片状化铁粉，占比为80％，助剂为气相二氧化硅，占比为4
‰
，其余为室温硫化硅橡胶。使用真空行星搅拌机搅拌，真空度0.09
‑
0.1mpa抽真空。
31.其中，室温硫化硅橡胶的基础胶料为羟基封端的聚二甲基硅氧烷(pdms)，分子结构式如下所示。
[0032][0033]
3)使用烘箱对雷达吸波腻子加热处理至60℃以上，使雷达吸波腻子粘度降低，排除吸波腻子制作过程中夹杂的气泡；将模具的模芯锁紧，使异型空腔的底部密封，使用导流条(也可以使用注射器)将雷达吸波腻子材料缓慢倒入模具中；需要填入的狭缝为窄、深缝隙，缝隙最大深度为20mm，缝隙最狭窄的地方为1mm，使用导流条或注射器将腻子导入模具，还可以辅助排除填入过程中存在的气泡。
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4)将装好雷达吸波腻子的模具放入60℃烘箱中，并进行抽真空处理，确保去除模具中腻子间气泡，然后进行热烘8h后让雷达吸波腻子充分固化后拿出。
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5)解锁模芯，插销松开模芯，弹簧缓慢松动，将模芯及产品推出，脱模得到电磁修复吸波堵头。
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所制备的堵头技术指标和具体的性能见表1。
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表1
[0038][0039][0040]
根据实施例1的要求，直接用腻子进行外场施工，工期比用实施例1制备成腻子堵头要慢5天。而实施例1中的修复部分尺寸复杂，采用贴片模具进行贴片制备硅橡胶堵头，存在很多气泡，质量无法满足指标要求。