亞天頓(廊坊)復合材料科技有限公司

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了解先進復合材料--透波材料

透波材料:

透波材料用于制造飛機、導彈的雷達天線罩和天線窗板。對它的基本要求是:具有較大的透波率(功率透過系數),低的反射率和損耗,對雷達的天線方向性圖影響很小,滿足雷達搜尋及瞄準目標的精度等要求。天線罩(板)的大功率反射系數與其材料的介電常數ε和介電損耗正切角tgδ有關。由于電磁波傳輸過程存在疊加現象,因此對各種結構的天線罩(板)都存在某一理想的厚度,即佳厚度。在此厚度下兩個表面反射的電磁波疊加后小,以降低反射對雷達性能的影響。天線罩(板)對電磁波的吸收將損耗電磁波的能量,致使雷達的有效作用距離減小。材料介質損耗愈小,罩壁愈薄,被吸收的能量愈少,因而功率透過系數愈大。

飛機的機載雷達罩大多數采用玻璃鋼及其復合夾層結構制造,防空、海防及其他戰術導彈的天線罩(板)多數采用聚四氟乙烯或玻璃纖維增強聚四氟乙烯制造,而戰略導彈的天線窗材料則經歷了石英玻璃、穿刺高硅氧布增強二氧化硅和三向石英增強二氧化硅的發展過程。

透波功能復合材料:

透波功能復合材料要求樹脂基體具有低正切損耗和高強度、模量、韌性和耐環境特性等。早期使用的,如酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂等,由于樹脂分子結構以及配方的局限性,使得降低損耗的研究難以取得明顯進展。熱塑性樹脂基體具有優良的機械性能、耐磨性能、尺寸穩定性能、電性能和耐熱性能等,還可以通過共混改性等手段以提高性能,缺點是加工困難,適用于制造小尺寸、大批量的雷達罩。

新型高性能樹脂主要是指改性雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂、間苯二甲酸二烯丙基酯(DAIP)樹脂和氰酸酯樹脂。高性能透波復合材料在第四代戰斗機已經獲得應用,如XU71787氰酸酯樹脂復合材料使用在美國F-22飛機的雷達罩上,BASF公司研制的5575-2氰酸酯樹脂復合材料使用在歐洲聯合研制的EF-2000戰斗機上。氰酸酯樹脂復合材料的介電常數和正切損耗從X波段到W波段的頻率范圍內基本保持不變,但對于環氧樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂,隨著頻率的增加,其介電常數和正切損耗都明顯地發生了變化。這表明氰酸酷樹脂的介電性能具有明顯的寬帶特性。氰酸酯樹脂及其復合材料是未來透波功能復合材料的重要發展方向之一。

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