石墨烯改性陶瓷基隐身透波复合材料的制备方法

摘要

本发明公开一种石墨烯改性陶瓷基隐身透波复合材料的制备方法，采用石英纤维仿形织物液相浸渍复合硅溶胶，经高温烧结制备石英复合陶瓷材料，然后再经液相浸渍石墨烯溶液制备出石墨烯改性陶瓷基隐身透波复合材料，实现导弹武器导引头在工作频段内具有良好的透波性能，在非工作频段内具有良好的电磁波屏蔽性能，从而使得复合材料的频段选择性透波，实现导弹武器系统中透波窗口和天线罩对雷达探测的隐身效果，提高导弹武器系统的突防能力。

主权项

一种石墨烯改性陶瓷基隐身透波复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)稳定分散的石墨烯溶液制备：将氧化石墨与去离子水按照比例为(0.7～1)mg：1ml进行混合，然后对混合溶液进行超声处理，超声处理时间为1～3h，至溶液变为亮黄色；然后对混合溶液进行离心处理，离心处理时间为10～20min，从而去除未分散的氧化石墨，即可得到氧化石墨烯溶液，然后向溶液中加入占溶液质量分数为1～3％的水合肼，调节其pH值为6～7，再将溶液加入高压釜中还原反应，在150～300℃下，反应8～20h，得到均匀、稳定分散的石墨烯溶液；2)石英纤维仿形织物预处理：将石英纤维仿形织物放入沸水中水煮25～45h，烘干后，在250～400℃下通氧气焙烧1～3h，然后再次将石英纤维仿形织物放入沸水中水煮10～15h，最后烘干；3)将经过预处理的石英纤维仿形织物在‑0.09MPa～‑0.1MPa真空状态下，浸渍复合使用密度为1.30～1.35g/cm³的硅溶胶，浸渍时间为1～2h；然后辅助以震动提高浸渍复合效果，辅助震动浸渍时间为30～50min；然后将浸渍复合后的罩体编织体取出后在100℃±20℃环境下干燥10～20h；4)重复步骤3)一至三次，直至石英纤维仿形织物硬化定型；5)对步骤4)中已硬化定型的石英纤维仿形织物坯料，在真空度要求为‑0.09MPa～‑0.1MPa条件下，先浸渍复合使用密度为1.30～1.35g/cm³的硅溶胶，浸渍时间为1～2h；然后水浴加热使硅溶胶中的水分不断蒸发，密度不断增加，直至硅溶胶呈胶体状态为止；然后于60～120℃干燥10h～20h；6)重复步骤5)一至四次；7)对浸渍复合后的石英纤维仿形织物进行热处理，使其陶瓷化形成产品毛坯，然后对毛坯机械加工至所需产品的尺寸；8)将步骤(7)中得到的产品先使用N，N‑二甲酰胺对产品进行预处理，然后放入步骤1)中制备的稳定分散的石墨烯溶液中，在真空度为‑0.08MPa～‑0.1MPa状态下浸渍时间为1～3h，然后于100～150℃下烘干10h～20h；9)重复步骤8)一至三次；10)对步骤9)中得到的产品表面涂覆有机硅树脂、固化，即可得到石墨烯改性陶瓷基隐身透波复合材料。