透波用三维中空复合材料研究进展

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新型高性能透波复合材料的制备及性能研究

（ｒｅｓｉｎｔｒａｎｓｆｅｒｍｏｌｄｉｎｇ，ＲＴＭ）工艺的含硅芳炔树脂。
采用基于矩量法和快速多极子算法的ＦＥＫＯ电
浸胶Ｈ干燥Ｈ热压Ｈ脱模卜＿蝮合材
图ｌ复合材料制备工艺过程
Ｆｉｇ１Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
２．３性能测试
采用矢量网络分析仪等设备并基于波导短路法对材料介电性能（介电常数和损耗角正切）进行测量。利用马弗炉考核材料的耐温性能（平均升温速率为３Ｏ
磁波；（２）良好的力学性能，保证透波材料的结构可靠性；（３）良好的热性能，主要考虑气动加热导致的热冲
击和气动加热导致的高温环境。迄今为止，透波材料已从单一的透波材料发展到了具有透波、承载、防热等多功能的复合材料ｌ４］。含硅芳炔树脂作为一种新型的耐高温、耐烧蚀、易加工、性能优异的有机一无机杂化材料，近些年已逐步
种优异的透波复合材料。此外，采用ＦＥＫＯ电磁仿
真软件开展了天线罩透波性能计算仿真以及测试验证，结果表明石英纤维增强含硅芳炔树脂基透波复合材料天线罩具有优良的电性能。
关键词：含硅芳炔树脂；透波复合材料；天线罩；介电性能；透波中图分类号：ＴＱ１７４文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ９７３１．２０１３．增刊（ Ⅱ）．０１７

三维编织复合材料力学性能研究进展

的有限元分析手段也被引入到编织复合材料的性能研究中。由于编织复合材料细观结构非常复杂，所以常用的处理方法为先简化复合材料的细观结构，再结合有限元方法对力学性能进行分析和预测。HAO 等[41]基于三胞模型研究了三维四向编织复合材料的拉-拉疲劳行为，使用 ABAQUS 建立不同编织角和纤维含量的单胞模型，分析了疲劳加载方向对疲劳损伤进程的影响，并且讨论了单胞模型结构参数对疲劳行为的影响，结果表明，平行于编织方向疲劳行为优于垂直方向；沿着编织方向，疲劳寿命随编织角增大而减小；纤维体积含量与疲劳寿命正相关。
国内外在近 30 年内对三维编织复合材料的细观结构与观力学性能之间的关系进行了研究和探索取得了一些突出的成就并逐渐发展成力学和材料领域的一个热门研究方向。在试验方面，自 20 世纪 80 年代起，MACANDER 等[3] 就对三维编织复合材料的拉压剪弯等典型静态力学性能进行了系统的试验研究；KALIDINDI 等[4]研究了纤维体积含量和编织角对材料力学性能的影响；SHIVAKUMAR 等[5]进一步揭示了三维编织复合材料的压缩强度和失效机制。关于三维编织复合材料冲击力学行为和断裂形态随应变率的变化趋势也有相关报道[6-7]。
科技与创新┃Science and Technology & Innovation
文章编号：2095－6835（2021）13－0108－06
2021 年第 13 期
三维编织复合材料力学性能研究进展
吴亚波，江小州，刘帅，袁航，张尧毅，惠永博，侯荣彬
（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川成都 610056）
国内也不乏试验研究三维编织复合材料力学性能的相关报道。张迪等[29]对比研究三维多向编织和层合板复合材料的力学性能。四种三维多向编织结构分别利用三维四向、三维五向、三维六向和三维七向编织工艺制备；三种层合复合材料利用帘子布制成，分别为 0°单向板、90°单向板和层合板［0 /（ ± 45）2 /90］2s。同时进行拉伸、压缩和剪切试验。结果表明与三维编织试样相比，0°单向板的拉伸和压缩性能最高，而其他层合试样的各项性能均较低；对于编织试样，编织角越小，纵向拉伸和压缩性能越高，剪切性能越低；发现编织结构和编织角是影响材料破坏模式的重要因素。李翠敏等[30]研究了三维编织碳纤维复合材料的剪切性能，结果表明，三维五向较三维四向编织复合材料剪切性能好；三维编织复合材料剪切强度沿长度方向随着编织角的减小而增加；切边三维编织复合材料试件受剪切破坏时在加载点附近侧表面裂缝沿纱线走向分布，上下两表面发生弯曲破坏。李苏红等[31]试验分析评价了编织结构参数对复合材料拉伸性能的影响，且对复合材料的破坏模式进行了研究。实验结果表明，编织角、复合材料尺寸、纤维体积含量、轴向纱数与编织纱数之比等对复合材料的性能有较大的影响，复合材料有两种破坏模式，一种是裂纹沿纤维束扩展，另一种是纤维束拉断，后者为主要破坏模式。 2 三维编织复合材料力学性能的理论研究 2.1 几何模型和力学模型

透波多功能复合材料的研究

邦公司发明，拿大已把它用于飞机的雷达罩ＳｅｒＯ０加ｐｃａ０在ｔｌ各种频率下均表现出优异的介电性能，具有的低密度、且高强度、高模量和高抗冲击性能，使其在高性能天线罩的制造中具有
极大的吸引力。
泛用于航天、航空、军事装备等领域中的运载火箭、弹及返还导式卫星等再入飞行器，要求其具有防热、承载、波和抗冲击等透多种功能以保护飞行器在恶劣环境条件下通讯、遥测、制导、引爆等系统能正常工作。国内外对透波多功能复合材料都进行了大量的研究。从结构形式看，透波功能材料可以分为天线窗和天线罩两大类ｌ，＿天线窗材料包括石英玻璃、１］三向石英织物增强
Ａｂｔａｔｓｒｃ
ＲｓａｃｎｒｄｍｅｔｒｌｕｅｉｅｅｔｓｒｉｍｐｒｔｒｎａｈｎｍｂｒｉＣｉａａｄｅｅｒｈｏａｏｅｉｓｓｄｉｄｆｒｎｅｖｃｔｅａｕｅａｄｒｃｕｅｈｎｎｍａａｎｆｅｅｏｎ
ＴｅｈｏｏｙＷｕａ３００；２ＳｈｏｆＭｅｈｎｒｎｃＥｎｉｅｒｎＷｕａｉｅｓｔｆＴｅｈｏｏｙＷｕａ３００ｃｎｌｇ，ｈｎ４０７ｃｏｌｃａｔｏｉｏｇｎｅｉｇ，ｈｎＵｎｖｒｉｙｏｃｎｌｇ，ｈｎ４０７）
二氧化硅基复合材料、高硅氧穿刺织物增强二氧化硅基复合材
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表１透波复合材料常用增强纤维性能

耐高温透波材料及其性能研究进展

收稿日期:2007-10-16;修回日期:2008-04-21作者简介:孙银宝,1981年出生,博士研究生,主要从事透波材料方面的研究工作。

E -mail:sunyb@hit .edu .cn耐高温透波材料及其性能研究进展孙银宝张宇民韩杰才(哈尔滨工业大学复合材料研究所,哈尔滨　150001)文　摘　介绍了国内外高温透波材料的发展现状,并且对高温透波材料的种类进行了详细阐述。

通过对材料种类的分析与选择,对影响材料透波性能的因素进行了分析。

通过对现行透波材料及其透波理论体系的论述,对高温透波材料存在的问题进行了总结。

关键词　透波材料,介电常数,透波原理High 2Temperature ResistantMicr o wave 2TransmittingMaterialsand Their Pr opertiesSun Yinbao Zhang Yum in Han J iecai(Centre for Composite Materials,Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150001)Abstract I n this paper,the recent p r ogress of high 2te mperature resistant m icr owave 2trans m itting materials in the world are intr oduced,and the types of high 2te mperature resistantm icr owave 2trans m itting materials are described in detail .According t o the choice of materials,the fact ors influencing m icr owave 2trans m itting perf or mances are analyzed as well .Thr ough discussing the m icr owave 2trans m itting materials and theory syste m s,the p r oble m s existing in devel 2opments of high 2te mperature resistant m icr owave 2trans m itting materials are summarized .Key words Trans m itting materials,D ielectric constant,Trans m itting theory 0　前言高温透波材料是指对波长在1～1000mm 、频率在0.3～300GHz 的电磁波在足够高的温度下的透过率>70%的材料[1]。

高温透波材料研究现状和展望

高温透波材料研究现状和展望
高温透波材料在航空航天、动力装备、核能等领域具有广泛的应用前景。

为了满足高
温工况下的组件传热、抗氧化、排放等要求，需要开发一种具有高透波性和高温下性能稳
定的材料。

目前，高温透波材料的研究主要聚焦于以下几个方向：
1.无机透波材料
无机透波材料的优点是性质稳定，压力和热稳定性非常好，同时具有良好的热传导性
能和机械强度。

氧化铝等材料是常见的无机透波材料，其具有较高的透光率和抗腐蚀能
力。

无机/有机复合透波材料的优点是透光率高，机械强度、抗热性和抗氧化性能也比无
机材料更好。

复合材料的制备方法主要有浸渍法、溶胶-凝胶法、机械法等。

纳米透波材料相比传统材料而言，具有表面积大、量子尺寸效应等独特特性，可以改
变材料的力学、光学、热学性质等方面，为高温透波材料的发展提供了新思路。

目前常见
的纳米透波材料包括金属纳米颗粒、纳米管道和纳米片等。

1.新材料的开发
针对高温透波材料在实际应用中需要具有的高透光率、高温稳定性、耐腐蚀性等性质，需要探索新型材料的开发。

2.研究透波机理
了解透波光学材料的透波机理是深入理解其构造和性质的基础，这对材料的改进和应
用起到重要作用。

3.集成和制备新工艺的开发
目前高温透波材料的制备需要复杂的制备工艺，如何开发新工艺简化制备过程并提高
材料性能是未来研究的重点。

总之，高温透波材料的研究具有重要的意义，其除了在航空航天、动力装备、核能等
领域有广泛的应用前景外，还可以为光电子技术、光学成像技术等提供基础材料支撑。

复合材料的最新研究进展

复合材料的最新研究进展季益萍1, 杨云辉21天津工业大学先进纺织复合材料天津市重点实验室2天津工业大学计算机技术与自动化学院, （300160）thymeping@摘要：本文主要介绍了当前复合材料的最新发展情况，主要集中在复合材料的增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面。

希望能抛砖引玉，激发研究人员更有价值的创意。

关键词：复合材料，最新进展1. 引言人类社会正面临着诸多的问题和需求，如矿物能源、资源的枯竭、环境问题、信息技术以及生活质量等，这推动了复合材料的发展，也促进了各种高新技术的发展。

但目前人们已不仅仅局限于新材料的创造、发现和应用上，科学研究已进入一个各种材料综合使用的新阶段，即向着按预定的性能或功能设计新材料的方向发展。

并且，在复合材料性能取得飞速发展的同时，其应用领域不断拓宽，性能持续优化，加工工艺不断改善，成本不断降低。

复合材料的独特之处在于其可提供单一材料难以拥有的性能，其最大的优势是赋予材料可剪切性，从而优化设计每个特定技术要求的产品，最大限度地保证产品的可靠性、减轻重量和降低成本。

近年以来，复合材料在加工领域中取得了一系列重要的进展，由于计算机辅助设计工具的介入和先进加工技术的开发，使复合材料的市场竞争力有了很大的提高，应用领域不断扩大，除用于结构复合材料外，还大量的进入了功能材料市场。

我们观察到，复合材料的发展趋势是[1]：（1）进一步提高结构型先进复合材料的性能；（2）深入了解和控制复合材料的界面问题；（3）建立健全复合材料的复合材料力学；（4）复合材料结构设计的智能化；（5）加强功能复合材料的研究。

近年来，复合材料在增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面研究较多，并且不断有新的市场应用，能够代表复合材料的最新发展方向。

2. 增强纤维环保化[2]目前，增强纤维的发展趋势主要是强度、模量和断裂伸长的提高。

但随着全球环保意识的风行，复合材料产品也逐渐受到环保方面要求的压力，尤其欧洲地区已有相关规定，热固性复材产品由于无法回收再利用而不易销往欧洲。

复合材料在飞机上的应用

复合材料在飞机航空中的应用与发展学校：西安航空职业技术学院专业：金属材料与热处理技术姓名：郭远摘要复合材料在飞机上的用量和应用部位已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一；复合材料构件的整体成型、共固化技术不断进展，复杂曲面构件不断扩大应用；复合材料的数字化设计，设计、制造一体化，以及基于三维模型铺层展开的专用设计／制造软件等技术的开发是先进复合材料发展的基本技术保障.复合材料在飞机航空中的应用与发展复合材料大量用于航空航天工业和汽车工业，特别是先进碳纤维复合材料用于飞机尤为值得注意。

不久前，碳纤维复合材料只能在军用飞机用作主结构，但是，由于技术发展的进步，先进复合材料已开始在民航客机止也应用作主结构，如机身、机翼等。

一．飞机结构用复合材料的优势现今新一代飞机的发展目标是“轻质化、长寿命、高可靠、高效能、高隐身、低成本”。

而复合材料正具备了上面的几个条件，成为实现新一代飞机发展目标的重要途径。

复合材料具有质轻、高强、可设计、抗疲劳、易于实现结构/功能一体化等优点，因此，继铝、钛、钢之后迅速发展成为四大飞机结构材料之一。

复合材料在飞机结构上的应用首先带来的是显着的减重效益，复合材料尤其是碳纤维复合材料其密度仅为cm3左右，如等量代替铝合金，理论上可有42%的减重效果。

近年来随着复合材料技术的深入研究和应用实践的积累，人们清楚地认识到：复合材料在飞机结构上应用效益绝不仅仅是减重，而且给设计带来创新舞台，通过合理设计，还可提供诸如抗疲劳、抗振、耐腐蚀、耐久性和吸透波等其它传统材料无法实现的优异功能特性，可极大地提高其使用效能，降低维护成本，增加未来发展的潜力和空间。

尤其与铝合金等传统材料相比，可明显减少使用维护要求，降低寿命周期成本，特别是当飞机进入老龄化阶段后效果更明显，据说B787较之B767机体维修成本会降低30％，这在很大程度上应归功于复合材料的大量应用。

同时，大部分复合材料飞机构件可以整体成型，大幅度减少零件数目，减少紧固件数目，减轻结构质量，降低连接和装配成本，从而有效地降低了总成本，如F/A-18E/F零件数减少42%，减重158kg。

透波材料及纤维增强透波复合材料的研究进展

透波材料及纤维增强透波复合材料的研究进展
林道晴;张琪凯;侯振华;吴佳奇;支亚芳;侯建华
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】2024(44)5
【摘要】介绍了石英陶瓷透波材料、氮化硅陶瓷透波材料、氧化硅纤维增强透波复合材料、氧化铝纤维增强透波复合材料、氮化硅纤维增强透波复合材料在力学性能、介电性能、烧蚀性能等各方面的综合性能,并详细综述了透波材料应用于航空航天领域的国内外研究成果及难点。

【总页数】5页(P39-43)
【作者】林道晴;张琪凯;侯振华;吴佳奇;支亚芳;侯建华
【作者单位】扬州大学环境科学与工程学院;北京新风航天装备有限公司;江西信达航科新材料科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174
【相关文献】
1.纤维织物增强磷酸盐透波复合材料研究
2.气凝胶改性石英纤维增强有机硅透波复合材料性能
3.石英纤维增强聚酰亚胺透波复合材料的高温热氧老化性能
4.聚酰亚胺纤维增强环氧树脂结构透波复合材料的性能研究及机制分析
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透波复合材料

透波复合材料1. 引言利比亚战争中以美国为首的多国部队动用了大量先进的隐形战机和精确制导武器，如F16/F18、幻影2000、战斧式巡航导弹等，在短短几个小时内，就使得利比亚政府的通讯、交通、指挥等系统全部瘫痪。

可见各类导弹在战场上发挥着重要的作用。

作为重要的透波部件，天线罩位于导弹头部，多为锥形或半球形，它既是弹体的结构件，又是无线电寻的制导系统的重要组成部分［1］。

在导弹飞行过程中，它既要承受气动载荷、气动热等恶劣环境，又要作为发射和接收电磁波的通道，保证信号的正常传输，从而使导弹顺利完成制导和引爆等任务［1］。

此外，为了减少导弹头部气动阻力，天线罩还必须具有合适的气动外形［1,2］。

因此，天线罩能够保护导弹的制导、通讯、遥测、引爆等系统在恶劣环境条件下正常工作，是一种集承载、导流、透波、防热、耐蚀等多功能为一体的结构/功能部件［3,4］。

随着导弹飞行马赫数的不断提高，处于导弹气动力和气动热最大最高位置的天线罩需承受的温度和热冲击越来越高。

新一代战术导弹的再入速度可高达几十个马赫，这使得导弹天线罩的工作环境日趋恶劣［5］。

高温透波材料研究的滞后是制约导弹技术发展的瓶颈之一。

因此，高马赫数导弹天线罩热透波材料必须具备良好的综合性能，归纳起来，主要有以下几点［6］：(1)力学性能优良。

断裂强度和韧性高，可承受高马赫数导弹高速飞行时纵向过载和横向过载产生的剪力、弯矩和轴向力，且要具有一定的刚性，使其在受力时不易变形。

(2)介电性能优异。

介电常数£低，损耗角正切值tgb小。

通常情况下，在0.3〜300GHz频率范围内，天线罩材料的适宜介电常数£应小于4,损耗角正切tg b 在10-3数量级以下，这样才能获得较理想的透波性能和瞄准误差特性。

(3)抗热震性和耐热性好。

天线罩必须承受由于气动加热引起的剧烈热冲击和高温环境，高马赫数导弹天线罩更要能承受20000c以上的高温。

(4)经得起雨蚀、粒子蚀、辐射等恶劣环境条件。

高性能透波Si_3N_4_BN基陶瓷复合材料的研究_张伟儒

图 3 为测试的复合陶瓷材料介电性能。表 3 为几种材料的介电性能。从图 3 和表 3 可以看出, BN 粉料的加入有效降低了材料的介电常数。从介电常数稳定性方面看: 配方 3, 配方 4 材料稳定性较好, 尤其配方 3 材料在频率小于 1110GHz 范围内, 其介电常数变化最为稳定( E约为 410) , 而在频率大于 1110GHz 范围, 该配方材料介电常数变化较大, 在 1110~ 1115GHz 有突变峰, 造成该结果的原因目前还不清楚。
5
硅酸盐通报 2003 年第 3 期
专题论文
大小均匀, B- Si3N4 晶粒为短柱状, 其长径比为 3 ~ 6, BN 晶粒为薄片层状结构, BN 与 Si3N4 晶粒以互相交叉重叠结构存在。随 BN 粉料含量的增多, 可以发现材料致密化程度明显降低, 材料内部
气孔率提高, 在显微结构观察中曾发现个别材料有较大气孔的存在。因此, 在制备工艺过程, 如何进一步提高材料的致密度, 尤其避免过大气孔的存在将是以后研制工作应重点解决的问题。
面成为热震裂纹扩展的有效缓冲面及裂纹扩展能
的吸收面, 从而大大提高材料的抗热震性。 21215 陶瓷复合材料的显微结构分析
采用 SEM 对 4 种配方材料断口的显微结构进行了观察分析。分别见图 3( a) 、图 3( b) 、图 3 ( c) 、图 3( d) 。从图 3 中可以看出, 该材料中晶粒
表 2 陶瓷复合材料的典型性能
配方序号
抗弯强度 / MPa
断裂韧性 / MPa#m1/2
线膨胀系数 ( 室温~ 800e )
/ @ 10- 6 e - 1
导热系数 / W#( m#K ) - 1( 热面温度( 1000 ? 25 e )

航空航天复合材料发展现状及前景探究

航空航天复合材料发展现状及前景探究摘要：现代科学技术飞速发展的一个世纪，其中重要的标志之一就是人类在航空航天领域所取得的辉煌成就。

进入21世纪，航空航天已展现出更加广阔的发展前景，高水平或超高水平的航空航天活动更加频繁，其作用将远远超出科学技术领域本身，对政治、经济、军事以至人类社会生活都会产生更广泛和更深远的影响。

在航空航天领域中，使用的高性能复合材料快速发展，复合材料更广泛地用于航天器的各种结构组件。

复合材料的高性能新材料组成，通过一个特殊的模制过程复合两种或更多种异构异质材料。

复合材料的目的是满足所需的材料性能。

复合材料基于复合材料和功能陆续应用在航天领域。

目前和未来20～30年，将发展用于制造飞机结构部件(CFRP)的碳纤维增强树脂复合材料。

在结构/功能集成和复合材料基础上，将发展智能结构，满足更先进的航天器的要求。

关键词：航空航天；复合材料；应用复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。

一个国家的复合材料工业水平，是衡量该国家和地区科技与经济实力的重要标志之一。

新中国成立以来，我国航空航天事业飞速发展，对航空航天材料提出更多新要求。

为更好地满足现有航天航空材料发展要求，要进一步加快研发新性能、高质量的复合型材料，使我国航空航天复合材料的研发在世界竞争中占有一席之地。

由于航空航天事业所取得的巨大成就，与航空航天材料技术的发展和突破是分不开的。

材料是现代高新技术和产业的基础与先导，很大程度上是高新技术取得突破的前提条件。

21世纪以来，航空航天事业的发展进入新的阶段，将会推动航空航天材料朝着质量更高、品类更新、功能更强和更具经济实效的方向发展。

一、航空航天材料的地位和作用航空航天材料泛指用于制造航空航天飞行器的材料。

一架现代飞行器要用到所有的材料，即金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。

按使用范围，航空航天材料可分为结构材料与功能材料。

结构材料主要用于制造飞行器各种结构部件，如飞机的机体、航天器的承力筒、发动机壳体等，其作用主要是承受各种载荷，包括由自重造成的静态载荷和飞行中产生的各种动态载荷。

透波材料的发展及现状分析

透波材料的发展及现状分析作者：马丽来源：《科技信息·中旬刊》2017年第06期摘要：透波材料是指对不同角度入射的电磁波具有良好透过性能的材料。

在低频电场的直接作用下，金属为导体，而非金属材料属绝缘体。

当材料处于高频电场时，绝缘体变为高频电场（电磁波）的透过材料，而金属成为电磁波的屏蔽材料。

根据电磁波传播过程的性质，电磁波在射向物体时会产生反射、折射和透过现象，而材料在电磁液的作用下会产生极化现象和损耗电磁波能量的现象，其中以电磁波的反射和能量损耗对雷达工作性能的影响最大。

关键词：透波材料；透波原理；磷酸盐体系；应用一、透波材料的意义与应用透波材料用于制造飞机、导弹的雷达天线罩和天线窗板。

对它的基本要求是：具有较大的透波率（功率透过系数），低的反射率和损耗，对雷达的天线方向性图影响很小，满足雷达搜寻及瞄准目标的精度等要求。

天线罩（板）的最大功率反射系数与其材料的介电常数ε和介电损耗正切角tgδ有关。

由于电磁波传输过程存在叠加现象，因此对各种结构的天线罩（板）都存在某一理想的厚度，即最佳厚度。

在此厚度下两个表面反射的电磁波叠加后最小，以降低反射对雷达性能的影响。

天线罩（板）对电磁波的吸收将损耗电磁波的能量，致使雷达的有效作用距离减小。

材料介质损耗愈小，罩壁愈薄，被吸收的能量愈少，因而功率透过系数愈大。

飞机的机载雷达罩大多数采用玻璃钢及其复合夹层结构制造，防空、海防及其他战术导弹的天线罩（板）多数采用聚四氟乙烯或玻璃纤维增强聚四氟乙烯制造，而战略导弹的天线窗材料则经历了石英玻璃、穿刺高硅氧布增强二氧化硅和三向石英增强二氧化硅的发展过程。

二、透波材料的优点随着导弹飞行马赫数的不断增加，处在导弹气动力和气动热最大最高位置的天线罩所承受的温度和热冲击很高，这就使得导弹天线罩的工作环境不断的恶劣，高温透波材料研究的滞后影响着导弹技术的发展，所以高马赫导弹天线罩热透波材料因该具备良好的综合性能。

1.力学性能优良：断裂强度和韧性高，可以承受导弹运行的时候纵向过载和横向过载产生的剪力、弯矩和轴向力，而且具有很好的刚性，使得其在受力的时候不容易变形。

热透波材料技术研究进展

测数据，国外和国内已实现８ＭＷ／透波实时测试。ｍ热
关键词：热透波材料；热电行为；高温电性能测试；介电常数；介电损耗；热透波行为
中图分类号：Ｔ３２Ｂ３
文献标识码：Ａ
文章编号：１７３６（０２０００ — ６６４— ９２２１）８— ０１０
ｍａｅｉｌａｄｒｌｔｅｆｌｓｉｅｅｔｙａｓｎｌｄｎｈｔｒａｙｔｍ，ｔｅｈｇｅｅａｕｅｄｅｅｔｃｐｏｅｔｅｎｔｒａｓｎｅａｉｅｄｎｒｃｎｅｒ，ｉｃｕｉｇｔｅｍａｅｉｌｓｓｅｖｉｈｉｈｔｍｐｒｔｒｉｌｃｒｒｐｒｓａｄｉｉ
ｔｅｈｉｈｔｈｇｅｍｐｒｔｒｅｅｔｉｒｍｅｅｓｍｅｓｒｍｅｔＦｏａｅｉｌｙｔｍ．ｔｅｑｒｚｃｒｍｉｓａｄｑｕｒｚｆｂｅｅｎｅａｕｅｄｉｌｃｒｃｐａａｔｒａｕｅｎ．ｒｍｔｒａｓｓｅｈｕａｔｅａｃｎａｔｉｒｒｉｏｅｄｃｍｏｉｅｒｈｅｍｉｐｐｉａｅｍａｔｒａｓＳａ；ｔｅｐｒｕｓｎｉｉｅｃｒｍｉｓａｄｃｆｒｅｏｐｓｔｓａｅｔａｎａｌｃｂｌｅｉｌＯｆｒｈｏｏｔｄｅａｃｎｏｍｐｓｔｓｗｉｌｂｅａｍｐｒａｒｏｉｅｌｎｉｏｔｎｔｄｖｌｐｍｅｎｒｎｎｔｕｕｅＦｏｈｅｈｉｈｔｍｐｅａｕｒｅｅｔｉｐｏｒｉｓ，ｔｉｐｒａｒｇｅｓｎｘｒｍｅａｅｅｏｔｔｅｄｉｈｅｆｔｒ．ｒｔｇｅｒｔｅｄｉｌｃｒｃｒｐｅｅｔｈｅｍｏｔｎｔｐｏｒｓａｄｅｐｅｉｎｔｌｖｉｃｔｏｖｅｎｍａｄｎｔｉｈｔｍｐｒｔｅｄｉｌｔｉｂｈａｉｒｆｔｐｉａｘｄｅｅｒｆａｉｎｈａｅｂｅｉｅｏｈｅｈｇｅｅａｕｒｅｅｃｒｃｅｖｏｓｏｙｃｌｏｉｓ．ｎｉｒｄｓａｉｒｇｎｏｄｅａｔｉｅｎｄｎｔｏｅｘｉｓｗｅｌａｈｆｅｔｆｉｌｓｔｅｅｆｃｓｏｍｐｕｉｉｓｏｉｌｃｒｃｐｏｒｉｓＦｏｈｇｅｒｔｅｎｄｅｅｔｉｒｐｅｅ．ｔｒｔｅｈｉｈｔｍｐｅａｕｒｉｌｃｒｃｐａａｅｅｓｍｅｕｅｅｔｈｒｔｅｄｅｅｔｉｒｍｔｒａｓｒｍｎ，ｔｅ

三维纺织复合材料的结构特点和应用

三维纺织复合材料的结构特点和应用近年来，随着科技的不断进步，纺织材料的应用领域也在不断扩大。

其中，三维纺织复合材料作为一种新型材料，具有独特的结构特点和广泛的应用前景。

本文将从结构特点和应用两个方面来探讨三维纺织复合材料的发展。

首先，我们来了解一下三维纺织复合材料的结构特点。

三维纺织复合材料是由三维纺织物和树脂基体组成的复合材料。

相比于传统的二维纺织复合材料，三维纺织复合材料具有更高的强度和刚度。

这是因为三维纺织物的结构可以提供更多的纤维交叉点，增加了材料的连接性和强度。

同时，三维纺织复合材料还具有较好的吸能性能和耐磨性能，能够有效地吸收冲击能量和抵抗磨损。

三维纺织复合材料的应用领域非常广泛。

首先，它在航空航天领域有着重要的应用。

由于其高强度和轻质化的特点，三维纺织复合材料可以用于制造飞机、导弹等航空器的结构件，提高飞行器的性能和安全性。

其次，在汽车制造领域，三维纺织复合材料也有着广泛的应用。

它可以用于汽车车身的制造，提高汽车的强度和刚度，同时减轻车身重量，提高燃油经济性。

此外，三维纺织复合材料还可以用于体育器材、建筑材料、防护装备等领域，为各个行业带来了新的发展机遇。

除了以上应用领域，三维纺织复合材料还有一些特殊的应用。

例如，在医疗领域，三维纺织复合材料可以用于制造人工骨骼和关节等医疗器械，帮助患者恢复健康。

此外，三维纺织复合材料还可以用于环境保护领域，例如制造过滤材料，用于水处理和空气净化等方面。

然而，尽管三维纺织复合材料具有广泛的应用前景，但其制造过程仍然存在一些挑战。

首先，三维纺织复合材料的制造工艺相对复杂，需要高度的技术和设备支持。

其次，三维纺织复合材料的成本较高，限制了其在一些领域的应用。

因此，未来需要进一步研究和发展新的制造技术，降低成本，提高生产效率。

综上所述，三维纺织复合材料作为一种新型材料，具有独特的结构特点和广泛的应用前景。

它在航空航天、汽车制造、医疗、环境保护等领域都有着重要的应用。

机载雷达天线罩常用透波复合材料研究进展

ＲｅｅｒｈＰｒｇｅｓｉｍｍｏａｅＰｅｅｒｔｎｍｐｓｔｓａｃｏｒｓｎＣｏｎＷｖｎｔａｉｇＣｏｏｉｅ
ＭａｅｉｌｆＡｉｂｒｄａｄｍｅｔｒａｓｏｒｏｎｅＲａｒＲａｏ
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三维织物复合材料天线罩的应用研究

ＳｔｕｄｙｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ３ＤＦａｂｒｉｃＣｏｍｐｏｓｉｔｅＲａｄｏｍｅ
ＸＵＪｉａｎ．ｗｅｉ，ＬＩＣｈｕｎ．１ｉｎ，ＧＡＯＬｉｎｇ，ＣＨＥＮＴｏｎｇ－ｈａｌ
（１．ＮａｎｊｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３９，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｉｎｏｍａＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：３Ｄｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｉｓａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅｍｏｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅ３Ｄｈｏｌｌｏｗｆａｂｒｉｃｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎｄａｓｈｉｐ－·ｂｏｒｎｅｒａｄａｒｒａｄｏｍｅｉｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｖａｃｕｕｍｉｎｆｕｓｉｎｇｏｆｔｈｉｓｆａｂｒｉｃｗｉｔｈｅｐｏｘｙｒｅｓ－－ｉｎ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅ３Ｄｈｏｌｌｏｗｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓａｎｄｗｉｃｈｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｏｆｔｈｅ３Ｄｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｉｔｓｅｘｐｅｒｉ－ｍｅｎｔａｌｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ３Ｄｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｒａ— ｄｏｍｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：３Ｄｆａｂｒｉｃ；ｒａｄｏｍｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅ￣ｙ；ｗａｖｅ—ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｅ

一种电磁透波功能复合材料的结构研究

一种电磁透波功能复合材料的结构研究
张秀丽;金长虹;张军;张振国;张恒
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2009(040)007
【摘要】研究了一种在特殊条件下使用的电磁透波功能复合材料结构,并对制成的电磁透波罩成品进行了结构承压能力有限元分析、抗压性能和透波性能检测.检测结果表明,该制品结构能承受3MPa的均匀压力,透波率达85%以上,满足使用要求.【总页数】4页(P1077-1080)
【作者】张秀丽;金长虹;张军;张振国;张恒
【作者单位】郑州大学,材料工程学院,河南,郑州,450052;郑州电力高等专科学校机电工程系,河南,郑州,450002;郑州大学,材料工程学院,河南,郑州,450052;郑州大学,材料工程学院,河南,郑州,450052;郑州大学,材料工程学院,河南,郑州,450052【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.电磁透波功能复合材料的研究 [J], 张军;张恒;沈献民;闫耀辰
2.一种可控透波材料电磁性能分析 [J], 梁垠;鞠洪岩;李季;张天翔;郭世峰
3.树脂基复合材料透波盖力学分析与透波试验研究 [J], 张军;贺跃进;赵成;张恒
4.树脂基电磁透波复合材料研究进展 [J], 李春华;齐暑华;张剑;王东红
5.电磁透波复合材料结构疲劳寿命预测研究 [J], 王敏;李兴德;孙广先
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工程塑料应用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第44卷，第9期2016年9月V ol.44，No.9Sep. 2016141三维中空织物采用高性能纤维一体织造而成，主要包括上面层、下面层及两层之间的绒经，上下面层均由经纱和纬纱编织而成，以及与两个地经面层纬纱互相交织形成Z 向站立的绒经芯柱，如图1所示。

三维中空织物经过成型后，中间的绒经起到骨架支撑的作用，中间绒经的形态可以根据需要设计不同的结构，该复合材料的最大优点是上下面层和中间的绒经呈现一体结构，使其在透波领域的应用优于传统的夹层结构材料。

图1　三维中空织物结构示意图1　透波用三维中空复合材料成型工艺1．1　手糊成型三维中空复合材料手糊成型工艺不同于传统的玻璃钢手糊成型工艺，其不同之处在于手糊过程需要注意绒经的倒向即手糊的方向性，该程序直接影响到织物的站立性；因此，需要对三维中空织物的浸胶方式、手糊的方向性及树脂基体的含量等进行综合研究。

图2为手糊工艺流程图。

(a) (b)(c)a —铺层；b —浸胶；c —辊压图2　手糊工艺流程图通过反复的实验研究分析得出，由于三维中空织物结doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.09.031透波用三维中空复合材料研究进展陈同海，周正亮，张守玉(中材科技股份有限公司，南京 210012)摘要：介绍了透波用三维中空织物的成型工艺，包括手糊成型、真空导流成型及高效率连续化生产工艺，并综述了透波用三维中空织物的力学性能和透波性能研究进展。

指出中空复合材料具有高比强度、刚性、韧性、耐腐蚀性等，可为现代工业制造产品创造更高的附加价值，并且随着导弹、天线罩等产品对透波性能的要求，使得具有特殊结构的三维中空织物复合材料在这些领域具有很大应用前景。

随着三维中空织物复合材料的广泛应用，其成型工艺将不断被更新。

关键词：三维中空复合材料；透波；力学性能；进展中图分类号：TQ322.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2016)09-0141-04Research Progress on Three-Dimensional Hollow Composites Used for Wave-TransparentChen Tonghai ， Zhou Zhengliang ， Zhang Shouyu(Sinoma Science ＆Technology Co.， Ltd.， Nanjing 210012， China)Abstract ：The molding process of three-dimensional hollow composite material was introduced ， including hand lay-up molding ， vacuum forming and high efficiency continuous production. The development of mechanical properties and wave transmitting performance of three-dimensional hollow composite material was summarized. Three-dimensional hollow composite with high specific strength ，rigidity ，toughness ，corrosion resistance can create higher value for the modern industrial manufacturing. In addition ， with the requirement of wave-transparent on the missile radome ，the three-dimensional hollow composite material with the special structure has great application prospects in this field. With the widely application of the three-dimensional hollow fabric composite material ， the molding process will continue to be updated.Keywords ：three-dimensional hollow composite ；wave-transparent ；mechanical property ；progress 联系人：陈同海，硕士，主要从事透波复合材料的研究收稿日期：2016-07-02工程塑料应用 2016年，第44卷，第9期142优于“8”字型结构。

此外，王梦远等[6]在研究树脂基体配比对三维夹芯复合材料力学性能的影响时，采用手糊成型工艺和不同配比的环氧树脂／固化剂制备了三维中空织物复合材料，并对其进行了压缩与弯曲性能的研究，研究结果表明，当环氧与固化剂的比例为3∶1时，复合材料的压缩强度和弯曲强度最大。

浦广益等[7]在研究三维中空夹芯复合材料侧压性能的有限元分析时，利用结构仿真模拟分析软件ANSYS 建立了复合材料三维模型，研究了三维中空复合材料在侧压位移载荷作用下，引起的纤维、树脂基体等的应力和应变的变化，研究结果表明，在侧向位移载荷作用下，上面层和下面层中的经纱和纬纱的交界处应力最大，最易发生破坏；复合材料在承受位移载荷作用时，纤维起到主要承力作用。

上述研究均是针对单层三维中空复合材料，但是，如果该单层复合材料的绒经高度过高时，会导致复合材料的各项性能的不稳定；为此，王婷婷[8]对整体中空双夹层复合材料的力学性能进行了研究分析，首先根据相应的单胞理论建立了双夹层三维中空复合材料的三维模型，模拟分析了平拉、平压、侧拉和侧压等工况，之后进行了实验验证，研究结果表明，通过平均体积预测法和实验值进行对比，与实验值相差较小，验证了三维模型的合理性。

中材科技股份有限公司对三维中空复合材料的导热系数、拉伸强度、平压强度、双层剪切强度、双层剪切弹性模量、四点弯曲强度进行了测试研究，测试结果如表1所示。

表1　三维中空织物复合材料力学性能项目单层三维中空复合材料厚度／mm 35810121518导热系数／[W ·(m ·K)-1]0.030.040.050.060.080.080.08拉伸强度／MPa经向282305317324333341352纬向208216224228232239245平压强度／MPa经向8.7 5.1 4.5 2.6 2.4 2.2 1.9纬向7.5 3.9 3.1 2.3 2.0 1.9 1.4双层剪切强度／MPa 经向 3.0 2.8 2.9 2.7 2.5 2.1 1.8纬向 1.7 1.4 1.2 1.0 1.00.80.6双层剪切弹性模量／MPa 经向73625647443931纬向24312724211819四点弯曲强度／MPa 经向116111107104979289纬向514845423935373　透波用三维中空织物透波性能研究进展透波复合材料作为一类新型功能复合材料，通过将该材料应用到天线罩等结构上，使其充分保障了无线电系统的正常工作[9–12]。

目前，在透波领域应用的复合材料主要涉及到两大类：无机透波复合材料和树脂基透波复合材料。

通过系列的研究分析发现，无机透波复合材料具有毫米波段强度低、壁较厚等缺点，采用树脂基透波复合材料可以避免上述缺陷，因该类型复合材料具有较佳的基本力学性能和设计空间较大，使其成为在透波领域的潜力股[13–15]。

同时，随着科构的特殊性，需要分别对织物的上下面分别浸胶，并且严格控制面层的用胶量及树脂基体的黏度等。

此外，在手糊的过程中需要保证上下面层和绒经树脂含量的均匀性及充分浸润的效果，避免因上下面层树脂基体含量的不均匀导致固化后的三维中空复合板的翘曲。

在固化工艺研究层次，应根据生产车间的温度和湿度对各类树脂(环氧、酚醛和不饱和树脂等)固化工艺进行试验研究，确保产品质量的稳定性，此外，需考虑三维中空复合材料的加热固化系统，确保复合材料受热均匀，最终实现设计厚度及平面度要求[1]。

1．2　真空导流成型真空导流成型(V ARI)是真空压力作用下，利用树脂良好的流动性、实现对纤维的浸渍，并在真空压力下固化成型的方法[2–4]。

图3为三维中空复合材料真空导流示意图。

图3　三维中空复合材料真空导流示意图三维中空复合材料制备过程为：(1)模具准备、涂抹脱模剂或脱模蜡；(2)产品铺层；(3)铺脱模布；(4)铺导流网和导流管；(5)粘贴密封胶条；(6)铺放真空袋膜；(7)安装真空阀、快速接头盒真空管；(8)接气源，检验真空度；(9)抽真空，导入树脂；(10)产品固化；(11)产品脱模。

1．3　高效率连续化生产工艺手糊成型存在以下几方面缺点：生产过程可控性差、产品质量稳定性差；虽然通过真空导流成型制备的产品质量稳定性较好，但是，在生产过程会用到大量的真空导流辅材，导致生产成本总体偏高。

针对上述原因，并结合机械成型工艺开发了高效率的连续化生产工艺，与机械成型工艺不同之处是去掉了第一喷胶器和第二喷胶器，增加了浸胶槽，将配制好的树脂倒入浸胶槽中，将织物牵引通过浸胶槽，浸润树脂后牵引到薄膜上，后续成型工艺如同机械成型工艺[1]。

2　透波用三维中空织物力学性能研究进展三维中空复合材料在透波领域的应用，有着显著的优势，为了更好地在透波领域应用该材料，首先对三维中空织物复合材料的力学性能进行了研究分析。

王梦远等[5]在研究三维机织夹芯复合材料的制备与压缩性能研究时，通过调节经纱系统和纬纱系统，在SU111型剑杆织机上制备了“口”字型的新型三维中空织物，并以环氧树脂为基体，采用手糊成型工艺制备了三维中空复合材料，并和“8”字型的三维中空织物复合材料进行了力学性能的对比，研究结果表明，三维机织夹芯复合材料的压缩性能143陈同海，等：透波用三维中空复合材料研究进展的应用具有很大前景。

中空织物是利用玻璃纤维等高性能纤维通过立体编织一体成型具有层间高度的夹芯结构织物，与树脂复合制备成的中空天线罩，具备优异的透波电性能、结构力学性能，与传统的实心玻璃钢、泡沫夹层结构、蜂窝夹层结构相比，具有以下优势：(1)透波性能优异。

相对介电常数为2.0±0.2，损耗角正切值为0.006～0.008；宽频设计性好，不同于传统天线罩的材料透波，中空透波原理上属于结构透波的方式，突破了材料透波的局限性，因此大大改善了传统天线罩电磁辐射损耗大、增益损失大等缺陷。