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了解先进复合材料——透波材料​

   日期:2020-06-12     来源:互联网    浏览:568    
核心提示:透波材料: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
透波材料:

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。

透波功能复合材料:

 

透波功能复合材料要求树脂基体具有低正切损耗和高强度、模量、韧性和耐环境特性等。早期使用的,如酚醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂等,由于树脂分子结构以及配方的局限性,使得降低损耗的研究难以取得明显进展。热塑性树脂基体具有优良的机械性能、耐磨性能、尺寸稳定性能、电性能和耐热性能等,还可以通过共混改性等手段以提高性能,缺点是加工困难,适用于制造小尺寸、大批量的雷达罩。

 

新型高性能树脂主要是指改性双马来酰亚胺(BMI)树脂、间苯二甲酸二烯丙基酯(DAIP)树脂和氰酸酯树脂。高性能透波复合材料在第四代战斗机已经获得应用,如XU71787氰酸酯树脂复合材料使用在美国F-22飞机的雷达罩上,BASF公司研制的5575-2氰酸酯树脂复合材料使用在欧洲联合研制的EF-2000战斗机上。氰酸酯树脂复合材料的介电常数和正切损耗从X波段到W波段的频率范围内基本保持不变,但对于环氧树脂和双马来酰亚胺树脂,随着频率的增加,其介电常数和正切损耗都明显地发生了变化。这表明氰酸酷树脂的介电性能具有明显的宽带特性。氰酸酯树脂及其复合材料是未来透波功能复合材料的重要发展方向之一。

 
 
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