一种具有智能开关可切换的透波材料的制备方法及用途-挂牌专利-西安知识产权运营服务平台

一种具有智能开关可切换的透波材料的制备方法及用途 授权有效中;

专利(申请)号： CN202310238455.6
专利类型：发明;
主分类： C化学、冶金;
产业领域：装备制造
专利来源：高校;
申请日： 2023-03-10
原始申请人：西安理工大学
当前专利权人：西安理工大学
交易方式：转让; 许可;
其他交易方式：
参考价格（元）：￥面议
联系方式：远诺技术转移-薛老师15249297273

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专利详情

摘要

【中文摘要】本发明公开了一种具有智能开关可切换的透波材料的制备方法，首先配制泡沫溶液，并将其冷冻及解冻处理得到湿凝胶；其次将湿凝胶进行施压使其高度变化；在通过干燥和煅烧得到陶瓷气凝胶；最后将光热成分和相变成分复合于气凝胶内，并进行光照处理，得到具有智能开关可切换的透波材料。本发明制备的智能开关可切换的透波材料，能够得到多拱微结构的陶瓷气凝胶，实现良好的阻抗匹配和超弹性功能，并使相变材料和光热材料复合于透波材料的拱形孔壁，有利于光热材料受光激发引起电子空穴迁移，并产生热量促使相变材料发生相转变，有效实现材料的高低电导率的动态变化，实现具有隐身性能动态可控，以达到根据特定的应用要求。

【英文摘要】The preparation method of switchable wave-transparent material with intelligent switch includes the following steps : firstly, preparing foam solution, freezing and thawing to obtain wet gel; Pressing the wet gel to change its height; Obtaining a ceramic aerogel by drying and calcining; Finally, the photo-thermal component and the phase change component are compounded in aerogel, and the aerogel is irradiated to obtain the switchable wave-transparent material with the intelligent switch. The photothermal component and the phase change component are combined in the aerogel, so that the switchable wave-transparent material with the intelligent switch is obtained. The switchable wave-transparent material of intelligent switch prepared by said invention, A ceramic aerogel having a multi-arch microstructure can be obtained, Achieve good impedance matching and superelastic function, The phase-change material and the photo-thermal material are compounded on the arched hole wall of the wave-transparent material, so that the photo-thermal material is excited by light to cause electron hole migration, heat is generated to promote the phase change of the phase-change material, the dynamic change of high and low conductivity of the material is effectively realized, and the stealth performance is dynamically controllable so as to meet specific application requirements.

技术摘要（来自于incoPat）

【用途】

信息通信	其它信息通信类	传输信号功能
元器件	开关	可切换智能开关
方法过程	制备方法	制备
机械设备	其它机械设备类	军事智能隐身器;航空航天器
材料制品	其它材料	透波材料
材料制品	绝缘材料	导弹天线罩;导航导流罩;潜艇导流罩

【技术功效】

技术功效句	有利于光热材料受光激发引起电子空穴迁移; 实现良好的阻抗匹配和超弹性功能; 保证材料的结构强度; 有效实现材料的高低电导率的动态变化; 实现具有隐身性能动态可控
技术功效短语	受光; 超弹性; 保证结构强度; 实现动态变化; 良好阻抗匹配; 实现动态可控; 激发迁移
技术功效1级	光; 超弹性; 强度; 改变; 匹配; 可控性; 激发
技术功效2级	光; 超弹性; 强度提高; 改变; 匹配提高; 可控性; 激发
技术功效3级	光; 超弹性; 结构强度提高; 实现动态改变; 阻抗匹配提高; 实现动态可控性; 迁移激发
技术功效TRIZ参数	18-照度;14-强度;37-控制与测量的复杂性;

分类号

【技术分类】

主分类号

C04B35/584;

C 化学；冶金
C04
水泥；混凝土；人造石；陶瓷；耐火材料〔4〕
C04B
石灰；氧化镁；矿渣；水泥；其组合物，例如：砂浆、混凝土或类似的建筑材料；人造石；陶瓷（微晶玻璃陶瓷入C03C10/00）；耐火材料（难熔金属的合金入C22C）；天然石的处理〔4〕
C04B35/00
以成分为特征的陶瓷成型制品；陶瓷组合物（含有不用作宏观增强剂的，粘接在碳化物、金刚石、氧化物、硼化物、氮化物、硅化物上的游离金属，例如陶瓷或其他金属化合物，例如氧氮化合物或硫化物的入C22C）；准备制造陶瓷制品的无机化合物的加工粉末〔4〕
*C04B35/515
以非氧化物为基料的（C04B35/50、C04B35/51优先）[2006.01]
**C04B35/58
以硼化物、氮化物或硅化物为基料的[2006.01]
***C04B35/584
以氮化硅为基料的[2006.01]

IPC分类号

C04B35/584; C04B35/624; C04B35/583; C04B38/10; C04B41/88; C04B41/87; H01Q15/00; B63B17/00; B64C1/36;

CPC分类号

C04B35/584; C04B35/583; C04B35/624; C04B38/10; C04B41/88; C04B41/009; C04B41/5116; C04B41/87; C04B41/5072; H01Q15/00; B63B17/00; B64C1/36; C04B2235/483; C04B2235/486; C04B2235/6562; C04B2235/6567; B63B2017/0045;

【行业分类】

国民经济行业分类	制造业 C4320;C3079;C4330;C4090;C3921;C3922;C3089;C3963;C3932;C3734;C3933;C3934;C4342;C3021;C3022;C3024;C2659;C3741;C3940;C3743;C3546;C3744;C3071;C3072;C3073;C3074;C3031;C3032;
国民经济行业(主)	制造业 C4320;C3089;C3079;C2659;C3546;C3071;C3072;C3073;C3074;C4330;
新兴产业分类	电子核心产业航空装备产业先进无机非金属材料海洋工程装备产业高性能纤维及制品和复合材料 1.2;2.2;3.4;2.5;3.5;
新兴产业(主)	先进无机非金属材料 3.4;
知识密集型分类	信息通信技术制造业新装备制造业新材料制造业 101; 103; 107; 303; 402; 403;
学科分类	工程物理科学 A010401; A020101; A030201; A070101; A120101; C020101; C030101; C050102;
清洁能源产业	核电产业风能产业太阳能产业生物质能产业水力发电产业智能电网产业其他清洁能源产业 1.3.3; 2.2.3; 3.3.3; 4.5.2; 5.2.3; 6.4.0; 7.2.3;
清洁生产产业	清洁生产原料制造业 1.2.0;
数字经济核心产业	数字产品制造业 010201; 010202; 010203; 010303; 010304; 010516;

专利历程

2023-03-10
申请日
CN202310238455.6(当前专利)
申请号
2023-05-26
首次公开日
CN116161968A
首次公开号
2024-02-20
授权公告日
CN116161968B(当前专利)
授权公告号
2043-03-10
预估到期日
计算因素

其他著录项

代理机构	北京国昊天诚知识产权代理有限公司 11315
代理人	李潇
申请语言	汉语
审查员	杨静

权利要求

1.一种具有智能开关可切换的透波材料的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：
步骤1，配制泡沫溶液；
将陶瓷前驱体、发泡剂、表面活性剂和溶剂混合搅拌，获得泡沫溶液；所述步骤1中泡沫溶液按质量百分比由以下物质组成：陶瓷前驱体3%～10%，发泡剂1%～5%，表面活性剂1%～5%，溶剂80%～95%，以上组分总和为100%；
其中陶瓷前驱体为聚硼氮烷、聚硼硅氮烷、氢化聚硅氮烷先驱体中的任意一种，表面活性剂为抗坏血酸、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种，发泡剂为烷基糖苷、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，十二烷基硫酸钠中的任意一种，溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇、乙酸中的任意一种；
步骤2，制备湿凝胶；
将泡沫溶液倒入反应釜中，进行水热处理，得到湿凝胶；
步骤3，冷冻及解冻处理；
将湿凝胶在一定温度下完全冷冻，随后再进行解冻处理，得到解冻湿凝胶；冷冻温度为‑10~‑30 ℃，冷冻时间为6‑20 h，解冻温度为20‑30 ℃；
步骤4，湿压处理；
将步骤3中得到的解冻湿凝胶给予横向或纵向的力进行施压处理，得到湿压凝胶；
步骤5，干燥处理；
将步骤4中得到的湿压凝胶进行干燥处理，得到前驱体气凝胶；
步骤6，煅烧处理；
将步骤5中得到的前驱体气凝胶进行煅烧处理，得到陶瓷气凝胶；
步骤7，陶瓷气凝胶吸附处理；
将步骤6中得到的陶瓷气凝胶放入含相变成分和光热成分的碱性溶液中进行吸附处理，干燥后得到陶瓷复合气凝胶；
步骤8，陶瓷复合气凝胶光照处理；
将步骤7中得到的陶瓷复合气凝胶进行光照处理，得到具有智能开关可切换的透波材料。

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中水热反应温度为60‑180 ℃，水热反应时间为10‑24 h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4中湿压处理的压力使湿凝胶高度在原始基础的10‑90%范围内变化。

4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6中煅烧处理的温度为1100~1300 ℃，气氛为氮气、氩气和氨气中的一种，煅烧时间为2~4 h，升温速率为2~5 ℃/min。

5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤7中陶瓷气凝胶吸附时间为2‑12 h，吸附温度为20‑60 ℃，其中相变成分/光热成分的质量比为1‑3：3‑1，相变成分为二氧化钒、五氧化二钒、氯化钒中的任意一种，光热成分为氯化银、硝酸银、溴化银、氯化金、氯化亚金、氧化钛、氧化锌中的任意一种，碱性物质为氨水、尿素、氢氧化钠中的任意一种，溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇中的任意一种。

6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤8中光照处理中光源为100、300和500W汞灯中的任意一种，光照时间为0.5‑2 h。

7.如权利要求1‑6任一所述制备方法得到的具有智能开关可切换的透波材料在航天飞行器、航海导流罩或军事智能隐身设备领域中的应用。

专利文本