石英纖維

石英纖維又稱石英玻璃纖維，是指二氧化硅含量超過99.95% 的石英玻璃晶體由熔融、絲直徑為1-15μm 的特種玻璃纖維制成。耐熱性高，可在1050 °C 長時間使用，瞬間高溫可達1700 °C，耐熱性僅次于碳纖維，具有優(yōu)良的電絕緣和介電性能。石英纖維的生產(chǎn)很大程度上取決于原材料的供應(yīng)，通常高純度的石英棒是直接送到熔絲拉絲的高溫區(qū)的。一般在2000 ~ 2100 °C 下控制

雷達天線罩是航空飛行器實現(xiàn)通信、探測、火控、敵我識別、電子干擾等任務(wù)功能時重要的電磁透波窗口，用于保護雷達天線或整個微波系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下能夠正常工作，并使電磁波正常透過的一種結(jié)構(gòu)/功能體。雷達天線罩選材的依據(jù)是高強度、高模量、耐候性好、介電性能好等，其中最主要的是介電性能，具體包括介電常數(shù)（ε）和損耗角正切（tanδ）。其中tanδ越大，電磁波能量在穿透天線罩過程中轉(zhuǎn)化為熱量而損耗的能量就越多；ε越大，電磁波在空氣與天線罩壁分界面上的反射就越大，從而導(dǎo)致鏡像波瓣電平增加和傳輸效率降低。因此，要求雷達天線罩罩體材料的tanδ低至接近于零，ε盡可能低，以達到“最大傳輸”和“最小反射”的目的。    

纖維增強樹脂基復(fù)合材料是一種集結(jié)構(gòu)、隔熱和透波于一體的功能復(fù)合材料。它具有優(yōu)異的介電性能，較小的介電常數(shù)ε和介電損耗tanδ，足夠的機械強度和合適的彈性模量，是應(yīng)用最廣泛的天線罩材料。

增強纖維為纖維可以增強樹脂基復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的主要承力者，在復(fù)合建筑材料發(fā)展中有一個較高體積含量。其介電常數(shù)一般水平高于樹脂基體，因此是決定復(fù)合材料工程力學(xué)性能和介電性能的主要影響因素。

目前，天線罩纖維增強樹脂基復(fù)合材料的主要增強體是玻璃纖維、芳綸纖維和聚乙烯纖維。石英纖維是一種玻璃纖維。

玻璃纖維具有強度高、介電性能優(yōu)異、耐腐蝕、吸濕性小、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，是天線罩最常用的增強材料，包括E玻璃纖維、S玻璃纖維、D玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維。e玻璃纖維是一種無堿玻璃，是最早用于天線罩的增強材料，價格最低，但電性能較差；s玻璃纖維是一種高強度玻璃纖維，具有最好的力學(xué)性能和中等的介電性能。d玻璃纖維又稱低介電玻璃纖維，是國外專門為天線罩開發(fā)的一種玻璃纖維。ε和tanδ僅次于應(yīng)時纖維和高硅氧玻璃纖維，但拉伸強度和模量低于其他纖維。高硅氧玻璃纖維是以E玻璃纖維為基礎(chǔ)，其二氧化硅含量可達91% ~ 99%，性能介于E玻璃纖維和應(yīng)時纖維之間。

石英光纖的介電性能是所有玻璃光纖中最好的，它能在寬頻帶內(nèi)保持相同的介電性能，從而實現(xiàn)天線罩的寬頻傳輸。

應(yīng)時纖維在實踐中也被廣泛使用。例如，美國F-15戰(zhàn)斗機的第一代和第二代頭錐天線罩都采用應(yīng)時纖維增強氰酸酯樹脂復(fù)合材料作為夾層結(jié)構(gòu)的蒙皮。寬帶性能優(yōu)異的應(yīng)時光纖用于國外第四代戰(zhàn)斗機，如美國F-22天線罩。