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聚氨酯泡沫塑料吸波结构材料的制备

日期:2019-03-20 13:38
(1)简介
       近年来,由于电磁波环境的目益恶化,为进行电子仿真等实验,追切需要建造不受电磁波干扰的无回波暗室。在无回波暗室内进行电磁性能测量不仅能排除其他电磁波的干扰,而且能避免气候这一不利因素的影响,使测量工作在接近理想的电磁环境下进行,保证了测量结果的准确性和可靠性。另外,在无回波暗室内测量还能防止未经许可的观察和卫星侦察,有利于测试工作的保密。对无回波暗室的需求促进了电磁波吸收材料的开发和生产,同时也为聚氨酯泡沫塑料开辟了新的应用领域,因为无论是进口或国产的吸波材料大多是以聚氨酯泡沫塑料为基体,混入吸波剂而制成的。
       美国 Antic公司在聚氨酯泡沫塑料基吸波材料的研制方面起步较早,早在20世纪60年代就研制出了适用于60MH~40GHz的超宽频带的EMC系列吸波体,该吸波体采用软质聚氨酯泡沫塑料渗碳结构,其形状多为尖劈状,高度为0.6~2.5m,适用于建造不同用途的无回波暗室。该公司及美国 Emerson公司目前均是国际知名的吸波材料生产厂家。我国在这方面的研究始于20世纪70年代初,经过多年的发展,已形成一定的生产能力,产品性能已接近或达到国际先进水平。目前国内在吸波材料的生产方面具有一定规模的单位有南京某工厂、大连某工厂、洛阳船舶材料研究所和南京某研究所。洛阳船舶材料研究所生产的WXA型吸波产品,是以硬质聚氨酯泡沫塑料为基材的,具有强度高、耐环境性好等特点,是一种结构型高效吸波材料。南京和大连某工厂生产的PY系列和FA系列吸波材料都是以软质聚氨酯泡沫塑料为基材的。南京某研究所生产的是硬质聚苯乙烯泡沫塑料基吸波材料。这些单位不仅能生产吸波材料,而且具有定的暗室设计能力,在电子、国防、航空、航天等系统已先后建成了数十个无回波暗室,如武汉船舶设计研究所电磁兼容性国家重点实验室的屏蔽暗室、解放军某部的无回波音室等。
(2)制造方法
吸波材料基体材料的选择应遵循以下原则:
①吸波剂的纳入量大,黏度小,质量小。
②有一定的抗压强度,抗老化,不变形,耐高低温。
③能使制成的吸波材料的阻燃性达到国家标准的要求。
④成型工艺简单。
       聚氨酯泡沫塑料与吸波剂和阻燃剂的相容性良好,能够进行连续化生产,并且制成的吸波材料在物理性能和阻燃性能方面表现优异,因此,聚氨酯泡沫塑料就成为吸波体基体材料的首选。聚氨酯泡沫塑料基吸波材料分为软质和硬质两种。硬质聚氨酯泡沫塑料基吸波材料是将吸波剂加入硬质聚氨酯泡沫体系中,再注入特定形状的模具中,通过反应发泡制成的。这种吸波产品的生产工艺简单、质量稳定且可机械化生产软质聚氨酯泡沫塑料基吸波材料的制作工序如下:原料一发泡一切割成预定形状一浸渍吸波剂一烘干→成品软质聚氨酯泡沫塑料基吸波材料的优点是在生产中不需要特定形状的模具(如常见的吸波材料有尖劈形、角锥形等),而可以根据需要任意切割;缺点是浸渍吸波剂需要人工(或者半人工半机械)来完成,因此,生产效率较低,吸波剂的浸入量不能准确控制,产品质量不稳定。