河北佳發(fā)新材料科技有限公司
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伴隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展,雷達(dá)探測很多用于飛機場、巡航導(dǎo)彈、遠(yuǎn)洋航行等領(lǐng)域,雷達(dá)罩的運用也日趨普遍。雷達(dá)罩是無線電波的對話框,其作用是保護(hù)無線天線,避免自然環(huán)境對雷達(dá)天線運行狀態(tài)的影響和影響,從而減少推動無線天線運轉(zhuǎn)的輸出功率,提高其工作中穩(wěn)定性,確保雷達(dá)天線全天工作中。雷達(dá)罩的存在,延長了無線天線的使用壽命,簡化了無線天線的結(jié)構(gòu),減輕了構(gòu)造的重量。雷達(dá)罩做為雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分,其特性優(yōu)劣直接影響到雷達(dá)探測系統(tǒng)的作用。可以這么說,雷達(dá)罩與無線天線同等關(guān)鍵。規(guī)定雷達(dá)罩對無線天線的電磁波輻射特性的影響最少,而且達(dá)到戰(zhàn)略性能指標(biāo)的要求。

雷達(dá)罩技術(shù)性綜合了原材料、加工工藝、機械設(shè)備、電磁感應(yīng)、流體力學(xué)和理論力學(xué)等學(xué)科的知識,設(shè)計和生產(chǎn)制造難度較大。因為雷達(dá)罩工作在一種復(fù)雜的特殊環(huán)境中,對材料的規(guī)定十分嚴(yán)苛,關(guān)鍵應(yīng)用玻璃纖維復(fù)合材料。
在雷達(dá)罩透波復(fù)合材料中最早使用是指E玻璃纖維,后來又有特殊玻璃纖維,就是指高韌性玻璃纖維(S-glass),高韌性玻璃纖維(M-glass)和低介電玻璃纖維(D-glass)。真真正正用以雷達(dá)罩的專用型玻璃纖維目的是為了D玻璃纖維、石英石纖維和高硅氧玻璃纖維,D玻璃纖維專用于雷達(dá)罩,它具有較低的相對介電常數(shù)和正切值耗損,但同時,物理性能比較低,一般僅為E玻璃纖維的70%,為達(dá)到一定的介電性能時,通常選用 D玻璃纖維。
高硅氧玻璃纖維中二氧化硅的含量為91~99%,它是以酸侵泡E玻璃纖維,去除堿土金屬,再于670~800℃加溫煅燒而形成高硅氧玻璃纖維。
芳綸纖維纖維是相對高度定項的芳香族聚酰胺纖維的通稱,因為芳綸纖維纖維具備較低的相對密度、優(yōu)越的抗沖擊性和比剛度高、強度高特性,在航空公司上得到廣泛運用,一度有替代玻璃纖維的趨勢。
石英石纖維的有機化學(xué)成分是純凈度達(dá)99.5%以上的二氧化硅,經(jīng)熔化做成纖維,其相對介電常數(shù)和正切值耗損與以上玻璃纖維對比全是最小的,石英石纖維的性能在于加工工藝技術(shù)性,此外,石英石纖維的熱膨脹系數(shù)比較小,而且具有彈性模具隨環(huán)境溫度提高而增加的少見特性。
高壓聚乙烯纖維是硬度最少,介電性能優(yōu)質(zhì)的一種提高纖維,由于其表層可塑性造成纖維與樹脂粘附性差,必須對纖維開展表層處理,與此同時選擇合適的樹脂管理體系。超高韌性高壓聚乙烯纖維(UHMPE),如Dyneema和Spectra系列,強度大、不吸濕耐沖擊,在X波段至mm波段范圍之內(nèi),具備優(yōu)良的介電性能,與樹脂侵潤性好,復(fù)合材料的防彈性和物理性能高溫下長期保持,是一種很有前景的性能卓越雷達(dá)罩增強材料。常與其他纖維混和成透波摻雜復(fù)合材料應(yīng)用。比如Spectra/玻璃纖維(25/75)復(fù)合材料的相對介電常數(shù)為2.9;Spectra/石英石摻雜管理體系能夠獲得優(yōu)良的電/物理性能。海外巡航導(dǎo)彈通信天線大多數(shù)已選用此類纖維。
中國透波復(fù)合材料使用的提高纖維仍然以E玻璃纖維和S玻璃纖維為主導(dǎo),M玻璃纖維僅有較少許應(yīng)用。雷達(dá)天線罩用提高纖維(紡織物)仍然以E-玻璃纖維(相對密度=2.54g/cm3、ε=6.13、tgδ=0.0055)和S-玻璃纖維(相對密度=2.49、ε=5.12、tgδ=0.0068),類似纖維海外密度比中國低0.15上下,ε低0.2上下、tgδ小0.0015上下。且纖維類型少,紡織物類型越來越少,僅有兩維仿型編制套。
環(huán)氧樹脂樹脂仍然是雷達(dá)罩常用樹脂基材之一。因為優(yōu)秀雷達(dá)罩對全頻帶、低介質(zhì)損耗、耐熱,耐天氣等技術(shù)性能的不斷提高,別的如氰酸酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、酚醛樹脂樹脂、有機硅材料樹脂等。
雷達(dá)罩使用的保溫墻板原材料為質(zhì)輕PMI泡沫塑料,此類泡沫塑料被大量使用在航空航天、外太空等領(lǐng)域----輕質(zhì)且牢固。因為優(yōu)良的透波性以及對雷達(dá)波的低影響,也成為雷達(dá)罩的主要構(gòu)造。