一种雷达波吸收涂料及其制备方法技术领域
本发明涉及一种涂料，具体涉及一种能吸收雷达波的涂料的
配方及其制备方法。
背景技术
各种军事装备实现隐身性能的技术方法，主要是外形隐身和
材料隐身两种。外形隐身技术难度较大，容易使目标的结构性能劣化，
而采用隐身材料技术相对简单易行。雷达波吸收涂料因其制备简单、
施工方便、不受工件形状限制等诸多优势，而成为装备隐身的理想措
施，可广泛应用于军用飞机、导弹、车辆、舰船目标的隐身和抗电磁
干扰，以及民用产品防电磁污染、雷达装备的抗干扰等领域。
雷达波吸收涂料获得应用的前提，不仅是要在尽可能宽的频
带内具有良好的吸波性能，而且还要将涂层的增重及厚度控制在允许
的范围内，即具有“薄、轻、宽、强”的特点。对于特殊环境下使用
的雷达吸波涂料则还应满足机械性能、理化性能、耐海洋环境性，以
及现场易施工、性能可靠、维修简便等综合性能要求，其研制的难度
不言而喻。
雷达波吸收涂料的应用，主要是对30MHz～100GHz雷达波侦
测范围内装备的隐身，其中厘米波段(2GHz-18GHz)是非常重要的
雷达探测波段，也是现阶段世界各国力求突破的超宽频带雷达隐身技
术分析的重点。铁氧体材料作为最早较为成熟的吸波材料，其特点是
吸波效率较高，但吸波频率较窄，是目前制造雷达吸波涂料的主体吸
收剂。以普通铁氧体为代表的现有雷达隐身材料存在频带窄、效率低、
密度大等缺点，应用范围受到一定限制，迫切需要开发新型吸波材料
和相应的隐身技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种新型的雷达波吸收涂
料及其制备方法，该涂料用于军事装备的隐身，具有吸波频带宽、效
率高、涂层轻薄、应用范围广的特点。
本发明雷达波吸收涂料是由以下原料制备的：纳米级钆-铁氧
体、金属钴或锰粉剂、羰基铁和粘合剂。各原料的用量按重量份表示
为：纳米级钆—铁氧体25～55份，金属钴或锰0.03～2.5份，羰基铁
10～35份，粘合剂25～75份。
其中，纳米级钆-铁氧体是利用柠檬酸盐溶胶，采用凝胶法，
通过高温灼烧，有机物挥发制得。其主要成分为铁磁纳米晶片状粒子、
平面六角铁氧体、非晶磁性纤维和颗粒膜；
所述金属钴或锰粉剂，是指采用钴或锰中的一种，其用量等
同；
所述粘合剂选用可耐-40℃～+80℃温差变化的改性聚氨酯、改
性聚乙烯基酯、改性环氧树脂或丙烯酸材料中的任何一种；粘合剂还
可以采用AB型刚柔交联网络结构的环氧树脂胶黏剂。
本发明雷达波吸收涂料的制备方法包括以下工艺步骤：
步骤一制备纳米级钆-铁氧体
取柠檬酸盐溶胶和铁氧体，按“柠檬酸盐溶胶：铁氧体＝95:5”
重量比例配比混合，通过500℃高温烧灼4小时，得高纯度复合纳米
级氧化物粉体；
此“柠檬酸盐溶胶-凝胶法”将体系中的阳离子结合于具有多
官能团的柠檬酸分子上，达到原子级上的均匀混合。在高温烧灼下，
有机物挥发，得高纯度复合纳米级氧化物粉体，其主要成分为铁磁纳
米晶片状粒子、平面六角铁氧体、非晶磁性纤维和颗粒膜。
步骤二将纳米级钆-铁氧体、金属钴或锰粉剂、羰基铁混合投
入高速搅拌机中，在600～100r/min条件下，搅拌15-30min，得到混
合物；
步骤三将步骤二制备的混合物放入研磨机中研磨15～30min，
将由于搅拌而聚集成团的混合物磨碎；
步骤四将步骤三制备的混合物与粘合剂一同投入高速搅拌
机中，在600～100r/min条件下，搅拌15-30min，静置3～5min，即制
得本发明雷达波吸收涂料。
本发明雷达波吸收涂料制备方法基于磁交换耦合、自然共
振、形状各向异性和涡流损耗的物理机制，采用了轻质、高微波磁导
率和可控介电常数的电磁功能填料的设计原理和形貌控制技术，制得
铁磁纳米晶片状粒子、平面六角铁氧体、非晶磁性纤维和颗粒膜等数
种高性能的磁介电吸波剂。铁氧体吸波材料与基相材料结合制备吸波
涂层，粘结于隐身设施表面。所选用的基相材料应与吸波材料兼容好，
与基底材料的热膨胀系数相适应，粘结力良好。
本发明雷达波吸收涂料在基相材料中掺加钆-铁氧体纳米材
料组成吸波-阻抗变换层；掺杂金属粉末和羰基铁改性钆-铁氧体纳米
材料组成吸波-低阻抗谐振层以形成界面吸波涂层。利用电磁波在不
同介质界面上多次反射机理，使入射电磁波在吸波材料内部各界面上
多次入射和反射，提高吸收效率。不同铁氧体材料其有效吸波频率范
围是不同的。本发明采用钴或锰金属、羰基铁掺杂改性钆—铁氧体制
备纳米级吸波粉体材料，再与经改性的基相材料结合制备吸波涂料，
大大拓宽吸波频率范围。
本发明采用钆—铁氧体复合吸波纳米粉体材料。是根据钆—
铁氧体复合体组成的元素电子轨道特性所设计，可大大降低其比重，
改性其磁、电、光等物理性能。当铁氧体颗粒尺寸减小后，在电磁波
作用下，更多的微粒磁畴内电子作急剧循环运动增加磁畴消耗，令电
磁能量急剧衰减，从而提高铁氧体的吸波性能。
当前已开发的以普通铁氧体为代表的吸波材料工作面在
8-18GHz频率范围内，全频段吸收率为10dB，面密度为5kg/m2，厚
度为2mm。本发明雷达波吸收涂料工作范围覆盖30MHz-100GHz频
率；应用后达到的技术指标为：厚度：0.3～0.4mm；反射率R：-20dB；
面密度：1.2～5.5kg/m2；柔韧度：《10mm；抗冲击强度：50kg.cm；
附着力大于23Mpa；耐介质性良好。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1制备柠檬酸盐溶胶
柠檬酸盐溶胶有市售品。其制备，是从含Ba、Ca、Nb的柠
檬酸络合物溶液中合成了Ba3(Ca1.18Nb1.82)09-δ(BCN18)粉末，
加热含Ba：Ca：Nb：citrtcacid＝3:1.8:1.82:12的溶液，得到浅绿色溶
胶，继续干燥得到黄色干凝胶，即为柠檬酸盐溶胶。
实施例2
将柠檬酸盐溶胶95克、铁氧体5克混合搅拌，通过500℃高
温烧灼4小时，得高纯度复合纳米级氧化物粉体。
实施例3
将柠檬酸盐溶胶85克、铁氧体15克混合搅拌，通过750℃
高温烧灼2小时，得高纯度复合纳米级氧化物粉体。
实施例4
将30重量份纳米级钆-铁氧体、0.05重量份钴或锰、35重量
份羰基铁、34.95重量份粘合剂，掺杂放入高速搅拌机中，在500r/min
条件下，搅拌25min，将混合料放入磨研机中研磨25min后，与粘合
剂放入高速搅拌机中，在500r/min条件下，搅拌25min后，静置5min，
即制得雷达波吸收涂料。
实施例5
将32重量份纳米级钆-铁氧体、0.06重量份钴或锰、35重量
份羰基铁、32.94重量份粘合剂，掺杂放入高速搅拌机中，在500r/min
条件下，搅拌25min，将混合料放入研磨机中研磨25min后，与粘合
剂放入高速搅拌机中，在500r/min条件下，搅拌25min后，静置5min，
即制得雷达波吸收涂料。
实施例6
将35重量份纳米级铁氧体、0.07重量份钴或锰、37重量份
羰基铁、27.93重量份粘合剂，掺杂放入高速搅拌机中，在500r/min
条件下，搅拌25min，将混合料放入研磨机中研磨25min后，与粘合
剂放入高速搅拌机中，在500r/min条件下，搅拌25min后，静置5min，
即制得雷达波吸收涂料。
实施例7
将40重量份纳米级铁氧体、0.05重量份钴或锰、20重量份
羰基铁、39.95重量份粘合剂，掺杂放入高速搅拌机中，在500r/min
条件下，搅拌25min，将混合料放入研磨机中研磨25min后，与粘合
剂放入高速搅拌机中，在500r/min条件下，搅拌25min后，静置5min，
即制得雷达波吸收涂料。
实施例8
将50重量份纳米级铁氧体、0.05重量份钴或锰、23重量份
羰基铁、26.95重量份粘合剂，掺杂放入高速搅拌机中，在500r/min
条件下，搅拌25min，将混合料放入研磨机中研磨25min后，与粘合
剂放入高速搅拌机中，在500r/min条件下，搅拌25min后，静置5min，
即制得雷达波吸收涂料。