石英纤维在雷达天线罩上的应用
毫米波复合材料雷达罩的研制Ⅱ雷达罩的成型工艺和性能
试件尺寸 7111 mm ×3155 mm × ( 4100 ±
0105) mm , 中国计量科学研究院测定 。
21212 制品性能
天线罩透波率 : 35 GHz
天线 罩 椭 圆 度 及 圆 弧 度 : 014 中 心 用
Leitz PMM 试验机测定 。
椭圆度
=
直径公差 圆截面直径
×100
%
圆弧度
对 2 # 天线罩的椭圆度和圆弧度测量的结 果为 :椭圆度 = - 0107 % ,圆弧度 = - 0121 % ～0131 %。这表明天线罩外形偏差极小 ,可以 预计其瞄准误差也会很小 。 (下转第 50 页)
· 5 0 · 热 固 性 树 脂 2000 年 7 月
众所周知 , 复合材料制品的厚度公差要 达到 ±0103 mm 如此高的精度 , 在工艺上 是很困难的 。此外 , 玻璃钢的介电常数和介 电损耗角正切受原材料的性能 、含胶量 、孔 隙率 、固化程度 、材料的均匀性等因素的影 响很大 。这些因素连同壁厚的变化都会直接 影响天线罩的电气性能 , 从而给天线罩的透 波率带来或正或负的影响 。上述各因素中除 原材料的性能与选材有关外 , 其余因素都与 工艺条件密切相关 。尤其是在选定了性能并 非十分满意的 E 玻璃布和双马树脂之后 , 就更增加了工艺上的难度 。我们研究了不同 工艺条件下玻璃钢的含胶量 、孔隙率 、树脂
46°范围内变动时 , 电磁波在罩壁各点入射
角的变化为 30～77°(图 1) 。
图中横坐标是雷达罩轴向位置坐标 , 纵
坐标是入射角 。曲线 1 为天线罩的外形轮廓
线 ; 曲线 2 和 3 分别为按天线边缘处射线确
定的 x 坐标处罩壁上各点的最大和最小入
先进纤维增强树脂基复合材料在航空航天工业中的应用
军民两用技术与产品2010·1先进纤维增强树脂基复合材料在航空航天工业中的应用航天材料及工艺研究所赵云峰!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!"一、引言随着航空航天工业的发展，先进飞机、运载火箭和导弹、卫星等的高性能、高可靠性和低成本，很大程度上是由于新材料和新工艺的广泛应用。
先进复合材料是航空航天高技术产品的重要组成部分，它能有效降低飞机、运载火箭、导弹和卫星的结构重量，增加有效载荷和射程，降低成本。
国外各类航空航天器结构已经广泛采用了先进的纤维增强树脂基复合材料，其中应用最多的是碳纤维增强环氧树脂复合材料。
目前，先进复合材料已经取代了铝合金，成为现代大型飞机的首要结构材料。
二、先进纤维增强树脂基复合材料的特点先进纤维增强树脂基复合材料由高性能增强纤维和基体树脂按一定的工艺方法复合而成。
与其它材料相比，具备如下特点：（1）与金属材料相比，复合材料具有高的比强度和比模量，可以大幅减轻结构重量；（2）各向异性，具有良好的可设计性，可以充分发挥增强纤维的性能；（3）具有优异的耐疲劳、耐腐蚀和抗振动等特性；（4）成型工艺性好，易于制造一次整体成型复杂零件。
表1列出了几类典型的树脂基复合材料和金属材料的性能。
三、先进纤维增强树脂基复合材料在航天产品上的典型应用欧洲的“阿里安4”运载火箭采用了大量的碳纤维增强环氧树脂复合材料。
卫星发射支架，仪器舱，大型整流罩，第一、二级之间的分离壳，助推器前锥和第二、三级级间段均采用碳纤维增强环氧树脂复合材料制造而成。
“阿里安4”运载火箭卫星整流罩最大外径4米、长约12米。
由端头、前锥段、圆柱段和倒锥几部分组成。
端头为铝合金加强筋环结构。
基于树脂基复合材料的天线罩电磁波传输特性研究
基于树脂基复合材料的天线罩电磁波传输特性研究摘要：本文采用自由空间法对常见树脂基复合材料进行了电磁参数测试，根据材料介电常数和损耗特性选取石英双马复合材料为天线罩材料；采用等效传输线理论和等效平板透波率实验，研究了单层、A夹层、C夹层罩壁结构电磁波传输特性，结果表明：薄壁结构天线罩在低入射角时具有宽带透波特性；多层夹芯结构复合材料可有效拓展天线罩带宽，且需根据阻抗匹配特性来确定各层最佳厚度；在满足透波率前提下，蒙皮厚度越薄，芯层的可变裕度越大。
本文的研究工作为后续机载天线罩材料和结构选型提供分析计算依据。
关键词：树脂基复合材料；传输线理论；自由空间法；电磁波传输特性中图分类号：TN82 文献标识码：A材料选择是机载天线罩电气设计至关重要的第一步，天线罩选材不但对结构和电气性能有要求，对工艺性能和化学性能以及环境条件也有要求。
树脂基复合材料具备良好介电性能和机械性能，对温度和环境有较好耐受性，成为各类机载天线罩主要制作材料[1-3]。
增强纤维和树脂基体共同影响树脂基复合材料电性能，透波复合材料使用的增强纤维以玻璃纤维为主，石英纤维具备优良机械性能和耐热性，在10MHz~100GHz频率范围内的介电常数稳定且正切损耗低。
树脂作为实现透波复合材料功能的主体材料，在二代、三代机雷达罩上广泛应用低损耗环氧树脂和改性双马来酰亚胺树脂[4-6]。
根据罩壁截面形式，天线罩可分为单层结构、A夹层结构、B夹层结构、C夹层结构、多夹层结构等，其电性能和典型特征存在明显的区别[7-8]。
机载天线罩同时存在电性能指标、结构性能指标、轻量化指标的约束条件，对复合材料构成的典型罩壁结构电磁波传输特性进行分析是机载天线罩设计的基础[9-11]。
本文采用自由空间法测定了玻纤/环氧树脂基复合材料和石英/双马树脂基复合材料电磁参数，试验验证了等效传输线理论分析多层复合材料罩壁结构透波率的准确性。
基于试验测试和理论计算，本文对单层、A夹层、C夹层复合材料罩壁结构的电磁波传输特性进行了分析，相关研究可为后续机载天线罩材料和结构选型提供分析计算依据。
石英玻璃纤维的应用
（一）耐烧蚀材料的增强材料石英玻璃高温粘度大，软化点高达1700℃。
石英玻璃纤维在高温长期使用热收缩率很低，同时在1649℃以上开始升华、吸热，因此可用作高温烧蚀材料的增强材料。
例如，航天飞行器再入大气层防热罩、火箭头锥体、雷达天线罩、喷管和排气管，可用石英玻璃纤维织物、无捻粗纱、短切纤维和石英玻璃纤维三维织物、仿形织物与酚醛树脂等聚合物，采用带缠绕、纤维缠绕、压模法和真空热压法成型工艺进行制造。
石英玻璃纤维、无捻粗纱及其织物，同时还是航天航空结构材料的增强材料，用于制造尾翼和支柱。
表11-18 列出了石英玻璃纤维多层织物的性能指标。
（二）透波材料的增强材料航天透波材料必须同时具备防热和介电的功能，才能在复杂多变的环境条件下，保证通讯、制导和遥测系统的正常工作。
石英玻璃纤维织物在高频和700℃以下的温度区域内，保持着最低而又稳定的介电常数和介质损耗值，是一种优良的多功能的透波材料。
石英玻璃纤维织物增强二氧化硅基复合材料因含有一定的孔隙率，具有较低的介电常数和高的透过率。
同时该复合材料的表面熔融温度与石英玻璃的软化点1700℃相近，它具有低的烧蚀率和优良的抗热震性，能抵抗航天飞行器在飞行过程中，因温度陡然变化对材料介电性能产生突变性的影响。
是再入式和超高速飞行器的理想的透波材料，也是宽频透波耐热材料的一个主要研究方向。
主要用于航天飞行器的电磁窗、导弹雷达天线罩等。
（三）高级保温隔热材料1．石英玻璃棉石英玻璃棉是白色蓬松状无空形的高纯石英玻璃纤维。
石英玻璃棉按直径分为9μm 粗石英玻璃棉、4μm 细石英玻璃棉和2μm 超细石英玻璃棉。
9μm 和4μm石英棉的直径分布见图11-15。
石英玻璃棉可长期在105℃下使用。
具有优异的抗热冲击能力、导热系数低，同时具有卷曲的外形，减少了施工中因填塞造成的过渡压缩。
石英玻璃棉主要用作运载火箭热防护系统，火箭喷管、宇宙再入飞船的烧蚀材料，高温酸性液体与气体介质的过滤材料和反应堆的保温材料。
雷达天线罩装配工艺分析及设计
雷达天线罩装配工艺分析及设计摘要：某型飞机大曲率V形结构天线罩在结构装配及使用维护中存在诸多缺陷，本文通过对天线罩装配过程中紧固件不匹配、天线罩与机体结构连接不合理、天线罩装配过程不协调等问题进行优化完善，从而提高了某型飞机天线罩装配、维护质量，并为后续类似飞机结构装配提供了一定的依据。
关键词：天线罩，装配，优化引言天线罩是在保证天线系统功能的情况下，保护其不受机体外部环境影响的结构件，在军事设施中有着广泛的应用，飞机上的天线罩还起到保证飞机的气动外形，减小飞机阻力的作用。
在飞机起飞、降落和飞行过程中，因受高速气流、沙粒等空气中颗粒物的冲击，易造成天线罩损伤，降低罩体的机械强度、刚度和透波系数。
同时，飞机在高速飞行时与空气等剧烈摩擦而产生的静电会干扰无线电导航、制导和通信设备的性能发挥。
为保证飞机的气动性能、结构强度等因素，飞机上基本上采用流线型较好的天线罩，且在飞机使用过程中，为保证天线罩时刻具备良好的电磁特性，须对天线罩定时进行拆卸维护，便会加大飞机天线罩的装配难度。
1陶瓷质天线罩胶接用粘接剂的分类陶瓷天线罩粘结区设计温度一般低于350℃，所用胶粘剂根据化学成分分为有机硅橡胶胶粘剂和环氧胶粘剂两类。
硅橡胶胶粘剂采用硅橡胶制成，材料具有一定的弹性，粘结强度一般在2 MPa ~ 5 MPa之间，耐高温性较好，耐高温性大于200℃，抗老化性能较高，使用寿命可达环氧树脂粘附物是以环氧树脂为基础的，在硬化剂作用下，使用环氧按钮固化反应。
胶粘剂粘结强度高，常温下可达20MPa以上，耐温性能良好，局部改性胶粘剂短时间内可承受250℃以上。
硅橡胶胶粘剂根据硫化化学反应模式分为可伸缩硅橡胶胶粘剂和模塑硅橡胶胶粘剂。
环氧树脂粘结强度较高，材料体强度较高，经改性后可承受250 c以上高温。
环氧树脂胶粘剂在陶瓷天线掩模上的应用主要集中在耐高温耐磨性环氧树脂上。
2施工方法根据一般天线的特点，应考虑是否可以利用天线的俯仰运动,即使是作为提升天线外壳中主要结构部件的一种手段。
石 英 玻 璃 纤 维
石英玻璃纤维摘要：石英纤维作为陶瓷类纤维的一种，其应用领域比较广泛，本文主要从其性能、制作工艺和应用前景去阐述石英纤维。
其良好的性能使其在纤维行业中得到了广泛的发展。
目前其制作工艺相对成熟，市场应用价值高。
现阶段我国应大力开发石英玻璃纤维生产技术和产品种类，推动我国航空、航天、军工、半导体事业的发展。
关键字：性能，制备方法应用发展前景性能和制备方法石英纤维是由高纯度二氧化硅和天然石英晶体制成的纤维，因为其原料的关系，使得其具有良好的物理化学性能。
石英纤维的纯度能够达到99.95%，密度2.2g/cm3。
拉升强度为7GPa，具有耐热、耐腐蚀和柔软性。
在一定的高温下，它的强度保持率高、尺寸稳定、抗热震性、化学性能稳定、透光性以及电绝缘性好。
增强用长丝直径4～10μm，作为石英棉的纤维直径视用途而异，约0.7～10μm。
在生产工艺上，石英纤维制作成本比较高，价格比较贵，它是采取熔融法制备。
在实际生产中，可根据产品的具体要求选用相应高纯度的石英晶体或纯净的二氧化硅粉料，已降低成本，扩大应用范围。
石英纤维生产方法有三种，（1）将石英棒或管用氢氧焰熔融拉丝，再用氢氧焰吹管喷吹，制成直径0.7～1μm的石英棉；（2）石英经火焰熔融后用高速气流形成短纤维及其毡片；（3）将石英丝或棒以恒定速度通过氢氧焰或煤气火焰，软化后高速拉成长丝。
其成型工艺的特点是，石英玻璃熔体的高温粘度非常高，见图1l-3。
纤维成型温度高达2150℃，成型温度高引发玻璃熔体中二氧化硅的蒸发。
试验结果表明，当温度超过1800℃时，二氧化硅的蒸气压迅速升高，二氧化硅的蒸发加剧，随着温度的进一步升高，二氧化硅的蒸发愈加剧烈，见表11-1。
成型温度高不但造成二氧化硅的蒸发损失，而且由于二氧化硅在纤维表面上沉积，降低了石英玻璃纤维的质量。
因此，拉线温度不宜过高，一般控制在2000～2200℃范围内。
表11—3二氧化硅蒸汽压与温度的关系用熔融法生产的石英纤维是一种性能优异的陶瓷纤维，但由于价格昂贵，一般不用作绝热材料。
石英纤维在雷达天线罩上的应用
能应用在雷达天线罩上的材料——石英纤维石英纤维又称石英玻璃纤维，是指二氧化硅含量在99.95%以上的石英玻璃晶体熔融拉制而成，丝径在1-15μm的特种玻璃纤维。
它具有很高的耐热性，能长期在1050℃下使用，瞬间耐高温达1700℃，耐温性能仅次于碳纤维，同时具有卓越的电绝缘性和介电性能。
石英纤维的生产非常依赖原材料的供应，通常是直接用高纯度的石英棒送至高温区熔化拉丝。
一般在2000~2100℃下拉制。
雷达天线罩是航空飞行器实现通信、探测、火控、敌我识别、电子干扰等任务功能时重要的电磁透波窗口，用于保护雷达天线或整个微波系统在恶劣环境下能够正常工作，并使电磁波正常透过的一种结构/功能体。
雷达天线罩选材的依据是高强度、高模量、耐候性好、介电性能好等，其中最主要的是介电性能，具体包括介电常数（ε）和损耗角正切（tanδ）。
其中tanδ越大，电磁波能量在穿透天线罩过程中转化为热量而损耗的能量就越多；ε越大，电磁波在空气与天线罩壁分界面上的反射就越大，从而导致镜像波瓣电平增加和传输效率降低。
因此，要求雷达天线罩罩体材料的tanδ低至接近于零，ε尽可能低，以达到“最大传输”和“最小反射”的目的。
纤维增强树脂基复合材料是一类集结构、防热、透波于一体的功能复合材料，具有优良的介电性能，介电常数ε和介电损耗tanδ都很小，同时具有足够的力学强度和适当的弹性模量，是实际应用最广的天线罩材料。
增强纤维为纤维增强树脂基复合材料的主要承力者，在复合材料中有较高体积含量。
其介电常数一般高于树脂基体，因此是决定复合材料力学性能和介电性能的主要因素。
目前，雷达天线罩纤维增强树脂基复合材料的增强材料主要有玻璃纤维、芳纶纤维和聚乙烯纤维等。
石英纤维就属于玻璃纤维的一种。
玻璃纤维具有高强度、优良的介电性能、耐腐蚀、吸湿性小以及尺寸稳定等优点，是天线罩最常用的增强材料，包括E玻璃纤维，S 玻璃纤维、D玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维等。
E玻璃纤维是一种无碱玻璃，是最早用于天线罩的增强材料，价格最低，但其电性能较差；S玻璃纤维是一种高强度玻璃纤维，力学性能是玻璃纤维中最好的，介电性能中等；D玻璃纤维又称低介电玻璃纤维，是国外专门为天线罩研制的一种玻璃纤维，ε和tanδ仅次于石英纤维和高硅氧玻璃纤维，但拉伸强度和模量较其他纤维低。
材料 透波率
透波材料一、透波材料：能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质（包括能量）的材料我们以不同性能的高分子材料为基体，通过填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段，在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时，调节材料的介电常数和耗散因数，得到透波率能够满足我们的使用要求的复合材料。
在实际运用中，介电常数和耗散因数是衡量透波材料透波能力的两个重要指标，根据透波材料的使用环境，还需要考虑除透波率外的其它性能，如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化等。
材料及描述以下材料专门应用于需要高透波率的地方，同时还可以根据需要选择其它性能：尺寸稳定、阻燃、韧性、耐高温、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐候、耐老化产品描述牌号应用97%透波率、超耐高温改性PEEK PEEK-K06 军事、航空、航海特种雷达用天线罩、附属部件、气象设备外壳罩、科研仪器设备、探测用途97%透波率、高刚性、耐高温PI PI-K0592%透波率、阻燃V-0、耐化学腐蚀、耐磨PPS PPS-T0195%透波率、阻燃V-0、耐化学腐蚀、耐磨PPS PPS-T0297%透波率、阻燃V-0、耐化学腐蚀、耐磨PPS PPS-T0399%透波率、阻燃V-0、耐化学腐蚀、耐磨PPS PPS-T0499%透波率、表面光泽、耐老化ASA ASA-T01 民用天线罩：移动通讯基站点天线罩、气象雷达罩、车载天线罩、天线包封材料、微波天线罩99%透波率、表面光泽、耐老化ASA ASA-T0290%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6 CT0196%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6 CK0497%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6 CK0696%透波率、尺寸稳定、抗UV、耐候PC PC-T0197%透波率、尺寸稳定、抗UV、耐候PC PC-K0692%透波率、抗UV、耐交替高低温、耐老化PP PP-T01 低成本化民用、长期户外使用天线罩、民用楼顶高敏接收天线罩95%透波率、抗UV、耐交替高低温、耐老化PP PP-T0297%透波率、抗UV、耐交替高低温、耐老化PP PP-T03军用透波复合材料的研究进展1．前言现代战争是从电子战开始的，即在争取“制空权”时，很大程度上是在争取“制电磁权”。
石英纤维增强氰酸酯树脂选频透波性能研究
[１５]
ꎬ可实现天线罩的宽频透波性ꎮ
雷达天线罩的罩壁结构分为实心壁和夹层壁两
类ꎬ但通常设计为夹层结构ꎬ是因为一方面夹层结构
可提供更好的力学性能ꎬ另一方面夹层结构的两表
层之间电磁波的反射相互抵消以保证具有比薄壁结
２ ３ 制备方法
依据不同蒙皮厚度ꎬ分别制备尺寸为 ４００ ｍｍ ×
４００ ｍｍ 的 Ａ￣夹层结构平板和 Ｃ￣夹层结构平板若干ꎮ
复合材料科学与工程
１１５
２０２０ 年第 １２ 期
石英纤维增强氰酸酯树脂选频透波性能研究
李 青１ ꎬ 车永星２ ꎬ 赵 靖１ ꎬ 柴朋军１∗
(１ 北京玻钢院复合材料有限公司ꎬ 北京
１０２１０１ꎻ ２ 北京环境特性研究所ꎬ 北京
１７.６
断纹剪切强度 / ＭＰａ
２０５
层间剪切强度 / ＭＰａ
３５.７
３ ２ 不同浓度的氰酸酯 / 丙酮溶液的蜂窝夹
层结构对力学性能的影响
为了选取合适的浸泡蜂窝的氰酸酯 / 丙酮溶液
的浓度ꎬ制作了氰酸酯 / 丙酮溶液质量比分别为 ２ ∶ １、
１∶ １、１∶ ２ 的 Ｃ 夹层结构平板ꎬ并且按照相应的标准制
Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｕｒｆａｃｅꎬ简称“ ＰＳＳ” ) [４] 、阻抗加载技术以及
时域隐身技术等ꎬ目前应用最广泛的是 ＦＳＳ 技术 ꎮ
[５]
ＦＳＳ 可分为贴片类型或开槽类型ꎬ由于不同的选频
透波特性ꎬ可以对不同频段的雷达波产生不同的反
射或透射特性 [６] ꎮ
国外对 ＦＳＳ 的研究开展得较早ꎬ在理论研究和
和 ｔａｎδ 越小越好ꎮ
目前应用广泛的雷达天线罩蒙皮使用的是纤维
增强树脂基复合材料ꎮ 树脂基体主要有不饱和聚酯
毫米波雷达天线罩原材料使用明细
毫米波雷达技术在军事、航空航天、汽车、通信等领域有着广泛的应用，而毫米波雷达天线罩作为毫米波雷达系统中的重要部件，对其材料的要求也越来越高。
毫米波雷达天线罩的原材料选择直接影响着其性能和稳定性，因此科学合理的选择原材料至关重要。
下面我们将从毫米波雷达天线罩常用的原材料出发，对其使用情况进行详细介绍，以便更好地了解毫米波雷达天线罩的原材料使用明细。
1. 金属材料金属材料是毫米波雷达天线罩的常用原材料之一，其优点是具有良好的导电性和耐高温性能，对毫米波的透射和反射性能也较为突出。
常用的金属材料包括铝合金、钛合金、不锈钢等，这些材料具有较好的加工性能和机械性能，能够满足毫米波雷达天线罩对强度和稳定性的要求。
2. 复合材料除了金属材料外，复合材料也是毫米波雷达天线罩常用的原材料。
由于其具有轻质、高强度和抗腐蚀等特点，因此在航空航天领域得到了广泛应用。
常用的复合材料包括碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等，这些材料具有优异的机械性能和电磁性能，能够有效地满足毫米波雷达天线罩对轻量化和抗电磁干扰的要求。
3. 塑料材料塑料材料在一些民用领域的毫米波雷达天线罩中也得到了广泛应用。
常用的塑料材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等，这些材料具有良好的耐腐蚀性能和电气绝缘性能，能够有效地满足一些非严苛环境下的使用要求。
4. 玻璃材料玻璃材料在一些特殊应用领域的毫米波雷达天线罩中也得到了应用。
常用的玻璃材料包括钢化玻璃、石英玻璃等，这些材料具有良好的透光性能和抗高温性能，能够满足对光学性能要求较高的毫米波雷达系统。
毫米波雷达天线罩的原材料使用明细涉及到金属材料、复合材料、塑料材料和玻璃材料等多个方面，选择合适的原材料将直接影响毫米波雷达天线罩的性能和稳定性。
在实际应用中需要根据具体的使用环境和要求，科学合理地选择原材料，以确保毫米波雷达系统的正常运行和良好性能。
当选择毫米波雷达天线罩的原材料时，需要考虑多方面的性能和特点。
雷达吸波材料及其在舰艇上的应用
雷达吸波材料及其在舰艇上的应用雷达吸波材料及其在舰艇上的应用引言雷达吸波材料是一种特殊的材料，具有吸收雷达波能量的能力。
在舰艇上的应用方面，雷达吸波材料扮演着重要的角色，可以减少舰艇的雷达信号反射，提高隐身性能。
以下是一些雷达吸波材料在舰艇上的应用。
1. 舰体外壳雷达吸波材料可以覆盖在舰艇的外壳上，减少对雷达波的反射。
这种材料通常具有高吸收率和低反射率，能够有效减少雷达波在舰体表面的反射，从而使舰艇在雷达上更加难以被探测到。
2. 舰艇天线罩舰艇上的雷达天线罩可以使用雷达吸波材料制造，以减少对自身雷达系统的干扰。
雷达吸波材料可以降低天线罩的反射率，避免反射信号对雷达系统的干扰，提高雷达探测的准确性和范围。
3. 舰艇结构隔板雷达吸波材料可以用于舰艇内部的隔板材料，用于减少雷达波在舰内的传播和反射。
这种隔板材料可以有效降低雷达系统内部的干扰信号，提高雷达探测的精确度。
4. 舰艇附属设备在舰艇上的附属设备中，如雷达塔、导航灯等，也可以应用雷达吸波材料。
通过在这些设备上使用雷达吸波材料，可以减少设备对雷达波的反射，降低对舰艇整体隐身性能的影响。
结论雷达吸波材料在舰艇上的应用具有重要意义，可以显著提高舰艇的隐身性能，降低被雷达系统探测到的概率。
通过在舰体外壳、舰艇天线罩、舰艇结构隔板以及舰艇附属设备上应用雷达吸波材料，可以有效提升舰艇的作战能力和生存能力。
5. 舰艇通风管道舰艇内部的通风管道也可以采用雷达吸波材料，以减少雷达波的反射和传播。
通风管道通常是舰艇上的一个弱点，容易成为雷达系统探测的目标。
通过使用雷达吸波材料，可以降低通风管道对雷达波的反射，减少雷达系统的探测距离。
6. 舰艇防护罩舰艇上的一些重要设备，如雷达探测系统、通信设备等，需要有良好的防护罩来保护其免受外部环境和敌方攻击的影响。
雷达吸波材料可以用于制造这些防护罩，以减少对雷达波的反射和干扰。
7. 舰艇传感器舰艇上的传感器对于实现有效的目标探测和监测至关重要。
耐高温透波材料的应用
耐高温透波材料的应用
耐高温透波材料是一种多功能电介质材料，能在恶劣的天气环境条件下保护飞行器的通讯、遥测、制导、引爆等系统工作状态正常进行。
这种材料在导弹无线电系统中得到广泛应用。
耐高温透波材料的主要衡量标准包括介电性能、抗热震性能和力学性能等，这些性能分别对应于透波、防隔热和承载的要求。
常用的透波材料主要有以芳纶纤维为代表的的有机纤维和以玻璃纤维为代表的无机纤维。
有机纤维材料耐热性能较差，强度低，容易老化变形，已经不适用于制作飞行器中的透波部件。
无机材料中，石英纤维是目前透波性能和介电性能相比较来说较好的无机纤维材料。
石英纤维可以在1050℃的环境下长期工作，同时在高频和700℃
以下的区域内，石英纤维具有最低和最稳定的介电常数和介电损耗，同时强度保留70%以上，可以用于高温透波陶瓷基复合材料的增强体，是已经应
用的综合性能相对优秀的耐高温、透波、介电性能好的无机纤维材料。
此外，石英纤维还具有耐腐蚀的特性，除了氢氟酸和热磷酸外，其他液态和气态的氢卤酸和普通的酸类及弱碱对它都不起作用，同时也不溶于水和有机溶剂。
因此，耐高温透波材料被广泛应用在飞船、导弹、运载火箭和返回式卫星等再入式飞行器上，应用形式可分为天线罩和天线窗。
如需了解更多信息，建议查阅相关文献或咨询材料学专家。
材料透波率
以下材料专门应用于需要高透波率的地方，同时还可以根据需要选择其它性能：尺寸稳定、阻燃、韧性、耐高温、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐候、耐老化
产品描述牌号应用？
97%透波率、超耐高温改性PEEKPEEK-K06军事、航空、航海特种雷达用天线罩、附属部件、气象设备外壳罩、科研仪器设备、探测用途？
97%透波率、高刚性、耐高温PIPI-K05？
92%透波率、阻燃V-0、耐化学腐蚀、耐磨PPSPPS-T01？
95%透波率、阻燃V-0、耐化学腐蚀、耐磨PPSPPS-T02？
97%透波率、阻燃V-0、耐化学腐蚀、耐磨PPSPPS-T03？
99%透波率、阻燃V-0、耐化学腐蚀、耐磨PPSPPS-T04？
99%透波率、表面光泽、耐老化ASAASA-T01民用天线罩：移动通讯基站点天线罩、气象雷达罩、车载天线罩、天线包封材料、微波天线罩？
99%透波率、表面光泽、耐老化ASAASA-T02？
90%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6CT01？
96%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6CK04？
97%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6CK06？
96%透波率、尺寸稳定、抗UV、耐候PCPC-T01？
97%透波率、尺寸稳定、抗UV、耐候PCPC-K06？
2．电性能要求
透波复合材料是由增强纤维和基体材料构成的，两者的电性能直接决定透波复合材料的电性能如下式[1]：
lgεN=υflogεf+ (1 -υf-υ0) logεm+υ0logε0
其中υm= 1－υf－υ0
εN－ 复合材料的介电常数
εf－ 复合材料中纤维的介电常数
εm－ 复合材料中基体的介电常数
石英纤维的化学成份是纯度达% 以上的二氧化硅,经熔融制成纤维,其介电常数和正切损耗与上述玻璃纤维相比都是最小的,石英纤维的机械性能取决于制造工艺技术,另外,石英纤维的线膨胀系数较小,而且具有弹性模量随温度增高而增加的罕见特性。
短切石英纤维_聚酰亚胺复合材料的制备与性能
复合材料学报第23卷 第5期 10月 2006年A cta M ateriae Co mpo sitae SinicaVo l 123N o 15O cto ber2006文章编号:10003851(2006)05007905收稿日期:20051115;收修改稿日期:20061231基金项目:国家杰出青年基金项目(59925310)通讯作者:杨士勇,研究员,研究方向:高性能聚合物材料 E -mail:s hiyang@短切石英纤维/聚酰亚胺复合材料的制备与性能陈建升,范 琳,陶志强,胡爱军,杨士勇*(中国科学院化学研究所高技术材料研究室,北京100080)摘 要: 采用湿法混合工艺制备了短切石英纤维增强的PM R 型聚酰亚胺复合材料模塑粉,使用热模压一次成型技术制备了聚酰亚胺树脂基复合材料,对复合材料的性能进行了系统研究。
研究结果表明:短切石英纤维增强的复合材料具有优异的热性能和良好的力学性能,纤维含量对复合材料玻璃化转变温度和热失重温度影响不大,对材料的力学性能影响显著。
复合材料具有优异的介电性能,在1kH z~18GH z 宽频范围内具有稳定的介电常数和介电损耗。
关键词: 聚酰亚胺;复合材料;介电性能;热性能中图分类号: T B332 文献标识码:APreparation and properties of chopped quartz fiber/PMR polyimide compositesCH EN Jiansheng ,FAN Lin,TAO Zhiqiang ,H U A ijun,YANG Shiyong *(T he L abo rato ry of A dvanced M aterials,I nstit ute o f Chemistr y,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China)Abstract: T he short quar tz fiber reinforced polyimide composites (SQF/PI)wer e prepared by thermal curing of B -staged molding powders,which w ere obtained by impreg nating of short quartz fibers with PM R monomer solution in ethyl alcohol fo llowed by thermal baking up to 220e .T he experimental results demonstrate that the fully -cured SQF/PI composites ex -hibit high thermal stability and good mechanical properties,and the fiber content has little influence on the ther mal pro perty but g reat influence on the mechanical pro perty.T he SQF/PI composites show an excellent dielectric proper ty,stable dielectric constant and dissipation facto r in the broad frequency r ange fr om 1kHz to 18GHz.Keywords: po ly imide;composites;dielectric pro per ty;thermal pr operty现代战争中信息传输的准确性和可靠性对战斗机和导弹的雷达天线罩提出了非常高的要求,这是因为雷达天线罩是保护信息传输设备的重要屏障和信息传输的唯一窗口。
石英纤维单向编织扁带的结构与性能
石英纤维单向编织扁带的结构与性能陈利;张春燕;陈小明;邵明正【摘要】为了提高天线罩织物的性能,提出一种编织定位方法,以27 tex石英纤维为编织纱,以190 tex石英纤维为轴纱,研制了单向编织扁带.采用岛津万能材料试验机对不同编织工艺参数的单向编织扁带试样进行拉伸性能测试,对比单向编织扁带与合股纱线的断裂强度,分析扁带的拉伸断裂机制.结果表明:单向编织扁带外观均匀,结构稳定,纤维强力利用率高,与合股纱线相比,单向编织扁带的厚度更薄,织物的厚度减小了1/3,织物断裂强度更高,可以替代合股纱线进行织物的织造,提高织物性能.试验结果表明:最优的编织工艺参数为轴纱双合股,编织角为13°.%In order to improve the performance of fabrics, a positioning method of braiding is presented. In this work, 27 tex quartz fiber as braiding yarns and 190 tex quartz fiber as axial yarn were used to produce unidirectional braided flat tapes. Shimadzu universal testing machine was used to test the tensile strength of the samples with different braiding parameters. Tensile strength of unidirectional braided flat tapes and ply yarn were analyzed. And the tensile fracture mechanism were analyzed. The results showed that the unidirectional braided flat tapes had uniform appearance, stable structure and high fiber strength utilization rate. Unidirectional braided flat tapes have smaller thickness and higher fracture strength compared with the ply yarn. With the aim of improving properties, the unidirectional braided flat tapes replaced twisted yarn to produce fabric. Braiding parameters had great impact on the unidirectional braided flat tapes strength, and in the tensile test process, the axial yarn was the main load-bearing part, and braiding yarns played a role of binding to the axial yarn. The results showed that the best weaving process parameter was the axial yarn two-ply yarns and the braiding angle of 13°.【期刊名称】《天津工业大学学报》【年(卷),期】2017(036)003【总页数】5页(P28-32)【关键词】石英纤维;单向编织扁带;合股纱线;拉伸性能【作者】陈利;张春燕;陈小明;邵明正【作者单位】天津工业大学复合材料研究所,天津 300387;天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津300387;天津工业大学复合材料研究所,天津300387;天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津300387;天津工业大学复合材料研究所,天津 300387;天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津300387;天津工业大学复合材料研究所,天津 300387;天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津300387【正文语种】中文【中图分类】TS102.4;TQ343.3;TS184石英纤维增强复合材料具有质量轻、强度高、模量高、介电性能好等特点，是制备高性能雷达天线罩的重要基础材料.随着石英纤维复合材料天线罩在航空航天、国防、通讯等领域的广泛应用，高效低成本制造是亟待解决的关键问题[1-2].采用合股石英纤维粗纱制备天线罩增强织物可以显著提高织造效率、缩短制造周期，是天线罩高效低成本制造方法之一.采用合股粗纱织成的增强织物由于纱线直径增加，造成纱线交织点处纤维弯曲增大，覆盖性变差，单层厚度增加，导致树脂基体对纱线内部浸润性差，使得复合材料的力学性能降低.近年来，国内外研究人员针对大丝束碳纤维的薄层化开展了大量的研究工作[3-16]，通过展纱技术将大丝束纤维薄层化，制成的织物具有低的纤维弯曲、高的覆盖率和超薄的厚度，显著提高了复合材料的力学性能.二维编织技术具有低成本、高效率的优势，采用二维编织技术生产的包芯结构绳索，外观均匀，结构稳定，纤维强力利用率高，加工过程对纤维损伤较小，可以减少纤维用量[17]，为高效低成本生产增强织物奠定了基础.基于大丝束纤维薄层化的思想及编织的特点，本文提出一种编织定位方法，将多股石英纤维纱线平行排列并由编织纱线捆绑形成单向扁带结构，改善合股纱线的纤维堆积情况，研究单向编织扁带与合股纱线的力学性能，并对比分析二者形成的织物的结构与性能，为高效低成本制备天线罩增强织物提供技术支持.1.1 主要实验材料及仪器材料：27 tex石英纤维、190 tex石英纤维，中国船舶重工集团公司703研究所提供.仪器：KBL-13-4-30型编织机，徐州恒辉编织机械有限公司产品；AG-1KNE型万能材料试验机、AG-250KNE型万能材料试验机，日本岛津公司产品.1.2 单向编织扁带的制备采用27 tex石英纤维为编织纱，190 tex石英纤维为轴纱，在KBL-13-4-30型编织机上进行编织.本实验设计了2组单向编织扁带的结构，每组织造设计了4个不同的编织角度，单向编织扁带外观如图1所示.从图1可以看出单向编织扁带外观均匀，轴纱纤维排列整齐.单向编织扁带结构示意图如图2所示.为了研究结构变化对扁带轴向拉伸性能的影响，有必要比较不同编织结构试样的拉伸性能，编织不同编织角度和轴纱数量试样，工艺参数如表1所示.表1中试样B8b0与B14b0为无编织试样.1.3 织物的制备为了综合比较扁带的性能，本实验分别采用合股纱线、扁带制备了2种织物.同等密度下（2种织物的经纬密均为13根/5 cm）6根轴纱单向编织扁带与8合股纱线织造织物如图3所示.1.4 复合固化将2种织物进行固化，观察其横截面.固化工艺采用86树脂（JL-236环氧树脂与JL-239固化剂）.具体工艺参数为：JL-236树脂与JH-239固化剂的配比为10∶3；温度条件为50℃（3 h）+80℃（7 h）.2.1 力学性能测试结果对单向编织扁带及合股纱线进行拉伸性能测试，测试仪器为AG-1KNE型万能材料试验机.参考标准GB/T 7690.3—2013《玻璃纤维断裂强力与断裂伸长的测定》，夹持间距为500 mm，拉伸速率为200 mm/min.拉伸试验前预先在试样上加一定的预张力，使轴纱纤维伸直.实验结果如表2、表3所示.对织物进行拉伸性能测试，测试仪器为AG-250KNE型万能材料试验机.参考标准GB/T 3923.1—2013《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）》.织物的拉伸性能测试实验结果分别如表4所示.2.2 单向编织扁带与合股纱线拉伸性能对比图4所示为单向编织扁带与合股纱线断裂强度对比关系图.从图4中可以看出，单向编织扁带的断裂强度一直大于合股纱线的断裂强度，这是因为合股后纤维的轴向与外力的方向发生偏离，不能有效地发挥纤维的强力.2.3 编织角对单向编织扁带拉伸性能的影响2.3.1 编织角对断裂强度的影响试验得出编织角与断裂强度的关系如图5所示.图5中，无编织试样的编织角为0°.从图5可以看出，编织角对断裂强度的影响较大，B6b13与B12b13的断裂强度高于其他编织角扁带的断裂强度.说明编织角为13°时单向编织扁带的拉伸性能最好.分析结果认为：B6b13与B12b13试样的纤维平行伸直度好，编织纱对轴纱捆绑作用好，纤维强力利用率最高.虽然增大编织角，编织纱对轴纱捆绑作用增强，可以增大纤维之间的摩擦力从而提高单向编织扁带的断裂强度，但是增大编织角，编织纱与拉伸方向的夹角就会变大，编织纱的强力利用率减小；虽然减小编织角，编织纱的强力利用率会提高，但是编织纱对轴纱的捆绑作用变弱，轴纱伸直状况不好，出现弯曲的机率变大，就会影响单向编织扁带强度.从图5中还可以看出，在不同编织角条件下，轴纱双合股扁带试样的断裂强度均高于轴纱单股扁带试样.分析结果认为：轴纱根数越多，轴纱性能对扁带轴向拉伸性能的贡献就越突出，就会弱化编织纱的作用.适当增大扁带轴纱比例，编织纱对轴纱的捆绑作用越明显，纤维之间的摩擦力也越大，从而影响断裂强度.为了充分实现单向编织扁带结构的优势，利用纤维的强度，应减小编织纱的比例，增大拉伸方向纤维所占比例.综上所述，编织角为13°时，轴纱双合股扁带试样的纤维排列整齐度最好，编织纱对轴纱的捆绑作用较好，是比较理想的编织结构.2.3.2 编织角对断裂伸长率的影响图6所示为试样编织角与其断裂伸长率之间的关系.从图6可看出，随着编织角的增大，单向编织扁带的断裂伸长率基本呈现出增大的趋势，但是变化不大.B8b0与B14b0的断裂伸长率最大，即无编织试样的断裂伸长率最大，且明显高于其他试样.B8b0的断裂伸长率明显大于B14b0.编织角在8°～23°之间变化时，断裂伸长率变化很小.2.4 单向编织扁带与加捻纱线织造织物性能对比从图3中可以明显看出，单向编织扁带织物的覆盖性明显优于合股纱线织造织物.同等密度下合股纱线织造的织物中，经、纬交织点旁边存在明显的间隙，间隙处容易造成树脂富集区，而且相邻纱线之间距离比较远，没有相邻纱线的约束作用，纱线易出现弯曲、倾斜，这样，纤维本身强度就不能充分发挥.测量得到合股纱线织物厚度为1.2 mm，单向编织扁带织物的厚度仅为0.8 mm，减小了1/3.图7所示为2种织物横截面.经过编织工艺，单向编织扁带中的编织纱将轴纱紧密的排列在1个方向上，轴纱的位置固定，不会出现纱线的挤压，所以其截面平整、厚度均匀，呈长方形.合股纱线因为没有编织纱捆绑，纱线的位置不固定，存在弯曲与重叠，所以其截面呈椭圆形，纱线聚集在中心位置.测量得到合股纱线的宽度与仅为2 mm，单向编织扁带的宽度为5 mm，是合股纱线的宽度的2.5倍.单向编织扁带更薄，所以采用扁带织造织物可以有效地提高纤维体积含量.从表4可知，单向编织扁带织物的经向拉伸断裂载荷均值为3 200 N，合股纱线织物经向拉伸断裂载荷为2 700 N.扁带织物的断裂载荷提高了18.5%.分析结果认为：扁带织物可以减小织物的屈曲程度和屈曲波的数目，在织物和复合材料加载时，有效提高纤维力学性能的利用率，减少屈曲引起的应力集中，提高织物和复合材料的力学性能.（1）单向编织扁带的编织纱质量含量范围为16.18%～32.72%，扁带中纤维排列整齐，展开宽度是合股纱线宽度的2.75倍.采用扁带织造的织物覆盖性明显优于合股纱线织物，而且织物的厚度减小了1/3.（2）编织角对单向编织扁带强度影响明显，合理地选择编织参数可以提高扁带的力学性能和表面结构.（3）采用单向编织扁带替代合股纱线生产织物，效率更高，产品性能更优.扁带纤维强力利用率高，加工过程对纤维损伤较小，可以减少纤维用量.（4）采用扁带织造可以减小织物的屈曲程度和屈曲波的数目，在织物加载时，能有效提高纤维力学性能的利用率，减少屈曲引起的应力集中，提高织物和复合材料的力学性能.[1] 侯传礼.大丝束碳纤维应用及展纱设备研究进展[J].纤维复合材料.2015，51（1）：51-53.HOU C L.Application of large tow carbon fiber andprogressof spreading fiber equipment[J].Fiber Composites，2015，51（1）：51-53（in Chinese）.[2] 陈绍杰，朱珊.大丝束碳纤维应用研究[J].飞机设计，2004（3）：13-16.CHEN S J，ZHU S.Application study of large-tow carbon fiber[J].Airplane Design，2004（3）：13-16（in Chinese）.[3] UMEKI Ryo，TANAKA Aya，OKUBO Kazuya.A new unidirectional carbon fiber prepreg using physically modified epoxy matrix with cellulose nano fibers and spread tows[J].Composites：Part A，2016，90：400-409. 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能应用在雷达天线罩上的材料——石英纤维石英纤维又称石英玻璃纤维，是指二氧化硅含量在99.95%以上的石英玻璃晶体熔融拉制而成，丝径在1-15μm的特种玻璃纤维。
它具有很高的耐热性，能长期在1050℃下使用，瞬间耐高温达1700℃，耐温性能仅次于碳纤维，同时具有卓越的电绝缘性和介电性能。
石英纤维的生产非常依赖原材料的供应，通常是直接用高纯度的石英棒送至高温区熔化拉丝。
一般在2000~2100℃下拉制。
雷达天线罩是航空飞行器实现通信、探测、火控、敌我识别、电子干扰等任务功能时重要的电磁透波窗口，用于保护雷达天线或整个微波系统在恶劣环境下能够正常工作，并使电磁波正常透过的一种结构/功能体。
雷达天线罩选材的依据是高强度、高模量、耐候性好、介电性能好等，其中最主要的是介电性能，具体包括介电常数（ε）和损耗角正切（tanδ）。
其中tanδ越大，电磁波能量在穿透天线罩过程中转化为热量而损耗的能量就越多；ε越大，电磁波在空气与天线罩壁分界面上的反射就越大，从而导致镜像波瓣电平增加和传输效率降低。
因此，要求雷达天线罩罩体材料的tanδ低至接近于零，ε尽可能低，以达到“最大传输”和“最小反射”的目的。
纤维增强树脂基复合材料是一类集结构、防热、透波于一体的功能复合材料，具有优良的介电性能，介电常数ε和介电损耗tanδ都很小，同时具有足够的力学强度和适当的弹性模量，是实际应用最广的天线罩材料。
增强纤维为纤维增强树脂基复合材料的主要承力者，在复合材料中有较高体积含量。
其介电常数一般高于树脂基体，因此是决定复合材料力学性能和介电性能的主要因素。
目前，雷达天线罩纤维增强树脂基复合材料的增强材料主要有玻璃纤维、芳纶纤维和聚乙烯纤维等。
石英纤维就属于玻璃纤维的一种。
玻璃纤维具有高强度、优良的介电性能、耐腐蚀、吸湿性小以及尺寸稳定等优点，是天线罩最常用的增强材料，包括E玻璃纤维，S 玻璃纤维、D玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维等。
E玻璃纤维是一种无碱玻璃，是最早用于天线罩的增强材料，价格最低，但其电性能较差；S玻璃纤维是一种高强度玻璃纤维，力学性能是玻璃纤维中最好的，介电性能中等；D玻璃纤维又称低介电玻璃纤维，是国外专门为天线罩研制的一种玻璃纤维，ε和tanδ仅次于石英纤维和高硅氧玻璃纤维，但拉伸强度和模量较其他纤维低。
高硅氧玻璃纤维以E玻璃纤维为基体，其SiO2含量可达91%~99%，性能介于E玻璃纤维和石英纤维之间。
石英纤维的介电性能相对于普通玻纤的介电性更加优越，石英纤维的损耗角正切tanδ和介电常数ε在玻璃纤维体系中最低，石英玻璃纤维织物增强的二氧化硅基复合材料因含有一定的孔隙率，具有较低的介电常数较高的透过率且在较宽频带范围内基本不变化，同时与酚醛树脂、环氧树脂等树脂基体都有很好的兼容性，因而更适合作为高频透波天线罩的增强材料。
石英纤维在实际中也得到很多的应用，如美国F-15战斗机第一代、第二代鼻锥天线罩都采用了石英纤维增强氰酸酯树脂复合材料作为夹层架构的蒙皮。
国外第四代战斗机如美国F-22雷达罩都选用了宽频性能极佳的石英纤维。