环氧吸波泡沫的真空发泡制备方法及吸波性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

发展新型吸波泡沫材料的目的与意义：

在当前军事领域，雷达探测技术不断完善与成熟的背景之下，地面作战系统与装备已经很难再依靠简单的伪装技术来躲避敌方的侦测与发现，使得其生存空间受到严重威胁。因而，实现并完善地面目标的电磁波隐身性能对保障其战场生存能力至关重要；与此同时，随着一系列电磁微波技术走进民生领域，纷繁的无线电设施与微波设备在给人类生活带来便利的同时也恶化着我们赖以生存的空间环境，电磁辐射对人类生命健康的损害正在被越来越多的研究证实，这一日益严重的潜在威胁亟待必要的手段与相应的产品予以防治。综上所述，生产制备吸收频带宽、吸收能力强、质量轻且力学性能优异、可实现规模生产与装备又兼具经济节约与绿色环保效益的吸波材料是十分具有现实意义的。泡沫材料易于实现与自由空间的阻抗匹配，可有效降低入射波的反射率，为打造良好的电磁波吸收性能奠定了基础；同时，泡沫材料密度低且力学性能相对较好，不会给装备、建筑等带来额外的负载，耐环境影响能力强，为其广泛的装备与使用创造了前提条件；最后，泡沫作为结构材料的一种，使用方便，无需复杂的装配流程便可铺覆在设备与建筑上实现吸波、隐身的效果。

就目前而言，国内外制备吸波泡沫材料时所选取的基体物质多为聚氨酯类有机物，这类有机物制备出的泡沫存在吸收剂填充率低且力学性能差的缺点；再者，目前的发泡工艺过分依赖发泡剂等有毒物质的使用，不仅对环境造成了不小的压力，对生产工作人员和材料使用者的生命健康也构成了无穷的隐患。即便有部分研究者尝试改进制备工序，采用环保型发泡手段，但也因制备过程繁琐复杂、受实验设备局限性的约束等影响，存在着难以量化生产的问题。因此，开发一种性能优异的新型吸波泡沫，并优化其生产工艺，革新生产手段以满足当前社会的需求是一项极具现实意义的工作。在提高其对电磁波吸收性能的同时改善其存在污染环境、对人体有毒有害的弊端是我们开发新型吸波泡沫和新型制备工艺的根本目的，因而我们推出了以环氧树脂为基体，片状羰基铁粉为吸收剂，真空发泡为制备手段的新型吸波泡沫材料，依靠机械搅拌的方式往物料之中注入空气，并将其分散切割成微气泡，再通过制造低压与高温条件使气泡膨胀形成泡沫结构，在保障吸波性能的前提下充分考虑到了在现实应用领域中需满足的客观条件，同时响应了当今社会对绿色环保发展理念的号召，兼顾了应用价值、经济效益、环保理念。

2. 研究的基本内容与方案

研究设计的基本内容，目标，拟采用的技术方案及措施：

一本研究设计基本内容：1.吸波泡沫材料的设计（包括填充剂与填充基体体积的比例，泡沫的发泡率，材料的厚度，以及多层结构的设计等）；2.吸波泡沫原材料的选材（包括吸收剂，基体材料及相应组分的固化剂等）与原材料的分散、复合工艺（包括最佳搅拌温度、时间、速度的探究等）；3.泡沫材料制备技术的探索（包括对发泡率的控制，泡沫品质的优化，发泡机理的解释等）；4.样品的吸波性能与力学性能的表征。

二本研究设计的主要目标：1.革新当前泡沫吸波材料制备过程中存在的一些弊端，例如在泡沫的制备工艺流程中摆脱发泡剂，溶剂等对人体有害对环境有污染的化学试剂的使用，做到实用性与环保性兼顾；2.开发一种操作上简单易实施，可靠性高，可重复性强，经济上节约成本的制备技术，进而保证产品具备规模化生产与利用的潜力；3.相比较目前的水准，在材料的吸波、力学以及耐受特殊环境的性能上实现提高与突破，力争在相同体积或相同质量上与同类型产品相比拥有更多突出的优点。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：研究环氧真空发泡工艺，掌握环氧泡沫的真空发泡条件与发泡率、发泡质量的关系。

第7－11周：制备环氧泡沫吸波材料，利用矢量网络分析仪以及相关配件在微波暗室中对其吸波性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献：

1. cornille,a.;dworakowska,s.; bogdal, d.; botevin, b.; caillol, s.a new way of creating cellularpolyurethane material; nipu foams. eur .polym . j.2015,66,129-138

2. lu,h.; zhu, s.; yang, y.; huang, w. m.; leng, j.; du, s.;j. appl. polym. sci. 2015, 132, 41673.

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