CN104152105A - 一种具有吸波特性的玻璃纤维棉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有吸波特性的玻璃纤维棉，其特征在于由玻璃纤维基体和附着在其表面的吸波材料组成。所述的玻璃纤维基体的长度为3～8mm，直径为1～6μm，取向各不相同，杂乱排布，玻璃纤维表面具有大量的缺陷结构，深度为100～500nm。所述的吸波材料是镍铁氧体、锌铁氧体、锰铁氧体中的一种或几种，粒径为10～100nm，重量占玻璃纤维棉总量的10％～20％。这种材料具有质量轻、韧性好、结构稳定的特点，兼具优异的保温隔热性能和吸波性能，能解决电磁波辐射的难题，被更好地运用于建筑、家电等领域。

Description

一种具有吸波特性的玻璃纤维棉

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维棉，特别是涉及一种具有吸波特性的玻璃纤维棉。

背景技术

玻璃纤维棉是一种纤维状轻质材料，具有绝缘性好、导热系数低、抗热震性好、机械强度高等优异性能，被广泛地运用在建筑、家电、导弹、军工、航空航天、交通运输、体育运动器材等各个领域。但是随着现代科学技术的发展，电磁波辐射对环境的影响日益增大，在机场，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；在医院，移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作；在马路上，高大的建筑反射电磁波会造成重影，严重影响了人类的日常生活。目前常用的玻璃纤维棉并不具备优异的吸波性能，因而逐渐不能满足现代生活的需要。

吸波材料能够降低或减弱电磁干扰，它通过材料中各组分的不同的损耗机制，将入射电磁波转化成热能或其他形式的能量，以达到吸波的目的。常见的吸波材料中，铁氧体吸波材料的性能最佳，具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等优点，电磁波易于进入并快速衰减，电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播时，高磁导率的铁氧体引导电磁波，通过共振，可以大量吸收电磁波的辐射能量，再通过耦合就可以把电磁波的能量转变成热能。

采用适当的方法将铁氧体吸波材料添加到玻璃纤维中，可以适当改善玻璃纤维的吸波性能，将这种材料应用于建筑、家电、电子设备中可以较好地吸收泄露的电磁辐射，消除电磁干扰，为人类的生活提供便利。

申请号为201110345069.4的中国专利公开了一种环氧树脂复合吸波材料及其制备方法，属于电磁吸波材料领域。所述吸波材料包括100重量份数的环氧树脂、50～100重量份数的固化剂、3～10重量份数的磁性填料、2～6重量份数的半导体填料和2～5重量份数的导电填料；所述制备方法为将所述磁性填料、半导体填料、导电填料加入加热变稀的环氧树脂后混合均匀，加入固化剂进行固化。本发明将半导体填料与磁性填料、导电填料复合作为电磁吸波材料使用，不仅增大了电磁吸波材料吸波效能，而且有效地拓宽了吸波频带。

申请号为200510095816.8的中国专利公开了一种含磁性玻璃纤维的结构型吸波复合材料，包括45～65重量份环氧树脂的基体、10～30重量份磁性玻璃纤维、20～40重量份碳纤维以及5重量份纳米磁粉。其为通过将碳纤维和磁性玻璃纤维单向排列在玻璃钢模压模具中；将纳米磁粉均匀分散在环氧预聚物的胶液中，加入固化剂得到含有纳米磁粉的混合液；然后将含有纳米磁粉的混合液倒入模具中，使排列好的连续碳纤维和磁性玻璃纤维充分浸渍在含有纳米磁粉的环氧基体胶液中；对模具进行真空脱气，然后模压成型，环氧预聚物固化，得到本发明的含磁性玻璃纤维的结构型吸波复合材料。该复合材料中的磁性材料分散均匀、且兼具吸波和高的力学性能。

上述发明都是吸波复合材料，树脂作为基体，纤维作为增强材料，具有吸波特性以及良好的力学性能，可以用于运动用具、管道、造船、汽车、电子产品外壳等领域，但保温隔热性能差，韧性不高，操作复杂，成本较高，用在建筑家电等领域不能达到保温隔热的效果。以玻璃纤维为基体的吸波复合材料的研究还比较少见。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有吸波特性的玻璃纤维棉，具有质量轻、韧性好、结构稳定的特点，兼具优异的保温隔热性能和吸波性能。

一种具有吸波特性的玻璃纤维棉，其特征在于由玻璃纤维基体和附着在其表面的吸波材料组成。所述的玻璃纤维基体的长度为3～8mm，直径为1～6μm，取向各不相同，杂乱排布，玻璃纤维表面具有大量的缺陷结构，深度为100～500nm。所述的吸波材料是镍铁氧体、锌铁氧体、锰铁氧体中的一种或几种，粒径为10～100nm，重量占玻璃纤维棉总量的10％～20％。

本发明的优点：

(1)以玻璃纤维棉为基体，在保证材料保温绝热性能的前提下，加入吸波材料，提高材料的吸波性能。这种材料能解决电磁波辐射的难题，被更好地运用于建筑、家电等领域。

(2)玻璃纤维经酸溶液腐蚀，表面粗糙度变大，比表面积变大，清洗干净后放入含大量吸波材料的纳米浆池中，纤维和吸波材料的接触面积也大，吸波材料在纤维缺陷处随机分布，填料与纤维结合较为牢固。此外，填料与填料之间、填料与纤维之间存在界面极化作用，增强了吸波性能。

(3)材料轻质、结构稳定，成本较低，操作简单。

附图说明

图1为具有吸波特性的玻璃纤维棉被晾干后的微观组织结构图。

10玻璃纤维；20纤维表面缺陷；30吸波材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

一种具有吸波特性的玻璃纤维棉，由玻璃纤维基体和吸波材料组成，玻璃纤维表面具有大量的缺陷结构。其中，玻璃纤维基体的长度为3mm，直径为1μm，取向各不相同，杂乱排布，玻璃纤维表面具有大量的缺陷结构，深度为100nm，吸波材料为镍铁氧体，粒径10nm，重量占了玻璃纤维棉总量的10％。该玻璃纤维棉具有质量轻、韧性好、结构稳定的特点，兼具优异的保温隔音性能和吸波性能。

实施例2

一种具有吸波特性的玻璃纤维棉，由玻璃纤维基体和吸波材料组成，玻璃纤维表面具有大量的缺陷结构。其中，玻璃纤维基体的长度为8mm，直径为6μm，取向各不相同，杂乱排布。玻璃纤维表面具有大量的缺陷结构，深度为500nm。吸波材料为锌铁氧体和锰铁氧体，粒径100nm，重量占了玻璃纤维棉总量的20％。该玻璃纤维棉具有质量轻、韧性好、结构稳定的特点，兼具优异的保温隔音性能和吸波性能。

上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有吸波特性的玻璃纤维棉，其特征在于由玻璃纤维基体和附着在其表面的吸波材料组成。

2.根据权利要求1所述的玻璃纤维棉，其特征在于所述的玻璃纤维的长度为3～8mm，直径为1～6μm，取向各不相同，杂乱排布，玻璃纤维表面具有大量的缺陷结构深度为100～500nm。

3.根据权利要求1所述的玻璃纤维棉，其特征在于所述的吸波材料是镍铁氧体、锌铁氧体、锰铁氧体中的一种或几种，粒径为10～100nm，重量占玻璃纤维棉总量的10％～20％。