CN112659662A - 一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构及制备方法，属于吸波材料制备技术领域，该复合结构包括作为基材的硬质基板和分布有多个出胶孔的吸波贴片，吸波贴片粘贴在硬质基板上。该复合结构是通过对作为基材的硬质基板的表面和吸波贴片的表面进行打磨，对吸波贴片进行裁剪和打孔，再利用胶粘剂粘贴，最后经过真空固化和打磨得到。该复合结构具有胶粘强度高，随形贴附性好的特点，粘贴工艺易于控制，通过控制胶层厚度与均匀性的同时兼顾吸波性能，吸波性能优异且易于调控。

Description

一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构及制备方法

技术领域

本发明涉及一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构及制备方法，属于吸波材料制备技术领域。

背景技术

电磁波吸收装置往往呈现多曲率、多结构、部分易破损，由此采用的吸波涂层喷涂方法会产生施工困难、施工周期较长、后期维护反复、维护成本居高等问题。随着电磁吸收材料的维护及更换的要求也越来越高，采用吸波贴片实现电磁吸波方法越发普遍。与传统的喷涂吸波涂层相比，吸波贴片材料拥有预先制备、厚度可调、性能可预先检测、便于运输储存等优点，因而应用范围越来越广。

在吸波贴片粘贴施工过程中，往往出现胶层涂抹不均、或盈或亏，因而导致贴片粘贴后出现凹坑，鼓包以及脱粘等诸多缺陷，尤其是在大尺寸的曲面施工区域缺陷比较容易出现。吸波贴片出现鼓包或凹坑，不仅影响产品外观，同时也会对材料的电磁波吸收性能产生不利影响。

发明内容

本发明的目的在于提出一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构的制备方法，通过在吸波贴片上预先打好根据电磁性能设计的出胶孔结构，合理布置出胶孔，包括出胶孔的孔径、阵列布局以及孔间距，具有胶粘强度高，随形贴附性好的特点，粘贴工艺易于控制，通过控制胶层厚度与均匀性的同时兼顾吸波性能，吸波性能优异且易于调控。

为实现上述目的，本发明采用的技术解决方案如下：

一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构，包括作为基材的硬质基板和分布有多个出胶孔的吸波贴片，吸波贴片粘贴在硬质基板上。

进一步地，出胶孔孔径为0.5～1.5mm。

进一步地，出胶孔采用线形阵列、圆形阵列、多边形阵列等的分布形式。

进一步地，硬质基板为电磁屏蔽材料或透波材料，电磁屏蔽材料包括金属板或碳纤维板材(碳布层压板)，透波材料包括玻璃钢板或陶瓷；硬质基板为平面或曲面。

进一步地，吸波贴片是由弹性体材料与吸波剂混炼后硫化获得，该弹性体材料包括聚氨酯橡胶、氯丁橡胶中的一种，该吸波剂包括导电炭黑、石墨烯、羰基铁粉、氧化金属粉中的一种或几种。

一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构的制备方法，包括以下步骤：

1)对作为基材的硬质基板的表面和吸波贴片的表面进行打磨，作为粘贴面，打磨平整且无异物突出，用无水乙醇对表面进行清理；

2)对吸波贴片进行裁剪，吸波贴片尺寸大于硬质基板；

3)将吸波贴片平铺在硬质泡沫上，用钻头贯通打孔；

4)在吸波贴片粘贴面和硬质基板粘贴面均匀涂抹胶粘剂，贴合粘贴面，得到待固化的复合结构；

5)将待固化的复合结构平铺放置，盖上无孔膜和透气毡，用真空袋封装，抽真空，待胶粘剂固化后卸压；

6)将固化的复合结构的多余吸波贴片裁掉，将吸波贴片的出胶孔内溢出的多余胶料打磨掉，得到吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构。

进一步地，用80目或120目砂纸对硬质基板的粘贴面进行打磨，用120目或240目砂纸对吸波贴片的粘贴面进行打磨。

进一步地，吸波贴片的各个边缘超出硬质基板对应边缘10mm以上。

进一步地，涂抹胶粘剂时，吸波贴片和硬质基板正对的粘贴面上，每平方米用胶量不超过450g。

进一步地，抽真空的真空度大于-0.095Mpa。

进一步地，用裁纸刀裁掉多余的吸波贴片，用锉刀打掉四周的飞边，用砂布打磨多余胶料。

进一步地，将吸波贴片的出胶孔内溢出的多余胶料打磨掉后，用吸波密封胶填补缝隙。

本发明与现有技术相比的有益效果：

(1)本发明工艺易于控制，吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构具有较高的吸波性能，克服了因胶层涂胶不均，导致局部积胶或缺胶，影响粘贴面平整度，从而影响复合层板的粘接强度和吸波性能；

(2)本发明可通过出胶孔设计，调控粘接出胶量和对吸波贴片隐身性能的影响，获得吸波性能、外观质量稳定的大尺寸吸波贴片/硬质基板复合结构制件，满足不同的应用需求。

(3)本发明具有平板状的物理外形，兼具较强的电磁损耗能力、较好的力学性能和耐环境性能，在结构隐身一体化、电磁兼容等领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构的制备流程图；

图2为本发明实施例1制备的复合材料的反射率测试曲线；

图3为本发明实施例2制备的复合材料的反射率测试曲线；

图4为本发明实施例3制备的复合材料的反射率测试曲线；

图5为对比例制备的复合材料的反射率测试曲线；

图6为本发明实施例1与对比例无损检测对比图，其中(a)为实施例1制备的复合材料，(b)为对比例制备的复合材料。

具体实施方式

为使本发明的技术方案能更明显易懂，特举实施例并结合附图详细说明如下。

以下列举的四个实施例是采用本发明提供的一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构的制备方法来制备吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构，制备流程如图1所示，具体说明如下。

实施例1

步骤1：选取300mm×300mm×3mm的模压成型的碳布层压平板和切为320mm×320mm×1.3mm尺寸聚氨酯基羰基铁粉吸波贴片。确定好粘贴面后用120目砂纸对基板粘贴面进行打磨，用240目砂纸对吸波贴片反面进行均匀打磨，保证平整、无异物突出，有目视可见纹理，然后用无水乙醇清洗干净。

步骤2：将吸波贴片平铺在硬质聚氨酯泡沫上，用气钻装直径0.5mm钻头对贴片打透气孔，出胶孔孔径为0.5mm，方形阵列，纵向和横向统一间距30mm，边缘位置透气孔圆心距离碳布层压板边缘10mm，打孔距离尺寸公差取±2mm。

步骤3：吸波贴片打磨面和碳布层压板打磨面涂抹环氧胶，总共用胶量不大于40.5g，用刮板将胶料刮匀，将吸波贴片与碳布层压板贴合后放置在平面钢板上。将吸波贴片/碳布层压板结构件盖上无孔膜，透气毡，真空袋封装，真空度大于-0.095Mpa，固化4h以上。

步骤4：固化完成后，用裁纸刀将多于的贴片裁掉，用锉刀等打掉四周的飞边，用砂布将贴片表面排胶孔内流出的多余胶打磨掉，得到吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构。该复合结构的反射率测试曲线如图2所示，可见反射率在2-5GHz段较低，在其他频段均很平稳，效果很理想。该复合结构无损检测结果如图6的(a)图所示，内部未见明显缺陷。

实施例2

选取300mm×300mm×3mm的模压成型的碳布层压平板和切为320mm×320mm×1.3mm尺寸聚氨酯基羰基铁粉吸波贴片。将出胶孔尺寸设置为1.5mm，其他步骤同实例1一致，得到吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构。该复合结构的反射率测试曲线如图3所示，可见反射率曲线与图2大致相同。

实施例3

步骤1：选取300mm×300mm×3mm的模压成型的石英布层压平板和切为320mm×320mm×1.3mm尺寸聚氨酯基羰基铁粉吸波贴片。确定好粘贴面后用80目砂纸对基板粘贴面进行打磨，用120目砂纸对吸波贴片反面进行均匀打磨后，用无水乙醇清洗干净。

步骤2：将吸波贴片平铺在硬质聚氨酯泡沫上，用气钻装直径1.5mm钻头对贴片打透气孔，出胶孔为方形阵列，纵向和横向统一间距30mm，边缘位置透气孔圆心距离石英布层压板边缘10mm，打孔距离尺寸公差取±2mm。

步骤3：吸波贴片打磨面和碳布层压板打磨面涂抹环氧胶，总共用胶量不大于40.5g，用刮板将胶料刮匀，将吸波贴片与碳布层压板贴合后放置在平面钢板上。将吸波贴片/碳布层压板结构件盖上无孔膜，透气毡，真空袋封装，真空度大于-0.095Mpa，固化4h以上。

步骤4：固化完成后，用裁纸刀将多于的贴片裁掉，用锉刀等打掉四周的飞边，用砂布将贴片表面排胶孔内流出的多余胶打磨掉，用硅橡胶基吸波密封胶填补出胶孔后，用细砂纸将多余吸波密封胶打磨平滑之后在贴片面粘接得屏蔽布，得到吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构。该复合结构的反射率测试曲线如图4所示，可见反射率曲线与图2大致相同。

对比例

步骤1：选取300mm×300mm×3mm的模压成型的碳布层压平板和切为320mm×320mm×1.3mm尺寸聚氨酯基羰基铁粉吸波贴片。确定好粘贴面后用120目砂纸对基板粘贴面进行打磨，用240目砂纸对吸波贴片反面进行均匀打磨，保证平整、无异物突出，有目视可见纹理，然后用无水乙醇清洗干净。

步骤2：吸波贴片打磨面和碳布层压板打磨面涂抹环氧胶，用胶量不大于48g，用刮板将胶料刮匀，将吸波贴片与碳布层压板贴合后放置在平面钢板上。将吸波贴片/碳布层压板结构件盖上无孔膜，透气毡，真空袋封装，真空度大于-0.095Mpa，固化4h以上。

步骤3：固化完成后，用裁纸刀将多于的贴片裁掉，用锉刀等打掉四周的飞边，用砂布将贴片表面排胶孔内流出的多余胶打磨掉，得到吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构。该复合结构的反射率测试曲线如图5所示，可见反射率在2-18GHz频段反射率有所升高，较图2吸波性能有所下降。该复合结构无损检测结果如图6的(b)图所示，内部存在缺陷。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，本发明的保护范围以权利要求所述为准。

Claims (10)

1.一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构，其特征在于，包括作为基材的硬质基板和分布有多个出胶孔的吸波贴片，吸波贴片粘贴在硬质基板上。

2.如权利要求1所述的吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构，其特征在于，出胶孔孔径为0.5～1.5mm；出胶孔采用线形阵列、圆形阵列、多边形阵列的分布形式。

3.如权利要求1所述的吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构，其特征在于，硬质基板为电磁屏蔽材料或透波材料，电磁屏蔽材料包括金属板或碳纤维板材，透波材料包括玻璃钢板或陶瓷；硬质基板为平面或曲面；吸波贴片是由弹性体材料与吸波剂混炼后硫化获得，该弹性体材料包括聚氨酯橡胶、氯丁橡胶中的一种，该吸波剂包括导电炭黑、石墨烯、羰基铁粉、氧化金属粉中的一种或几种。

4.一种吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对作为基材的硬质基板的表面和吸波贴片的表面进行打磨，作为粘贴面，打磨平整且无异物突出，用无水乙醇对粘贴面进行清理；

2)对吸波贴片进行裁剪，吸波贴片尺寸大于硬质基板；

3)将吸波贴片平铺在硬质泡沫上，用钻头贯通打孔；

4)在吸波贴片粘贴面和硬质基板粘贴面均匀涂抹胶粘剂，贴合粘贴面，得到待固化的复合结构；

5)将待固化的复合结构平铺放置，盖上无孔膜和透气毡，用真空袋封装，抽真空，待胶粘剂固化后卸压；

6)将固化的复合结构的多余吸波贴片裁掉，将吸波贴片的出胶孔内溢出的多余胶料打磨掉，得到吸波贴片/硬质基板胶粘复合结构。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，用80目或120目砂纸对硬质基板的粘贴面进行打磨，用120目或240目砂纸对吸波贴片的粘贴面进行打磨。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，吸波贴片的各个边缘超出硬质基板对应边缘10mm以上。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，涂抹胶粘剂时，吸波贴片和硬质基板正对的粘贴面上，每平方米用胶量不超过450g。

8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，抽真空的真空度大于-0.095Mpa。

9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，用裁纸刀裁掉多余的吸波贴片，用锉刀打掉四周的飞边，用砂布打磨多余胶料。

10.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将吸波贴片的出胶孔内溢出的多余胶料打磨掉后，用吸波密封胶填补缝隙。

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