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？
92%透波率、抗UV、耐交替高低温、耐老化PPPP-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PPPP-T02？
97%透波率、抗UV、耐交替高低温、耐老化PPPP-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”。战争的任何一方失去了“制电磁权”在硬武器较量中将处于被动挨打的地位,电子战被视为第四维战场。而这些先进设备的应用离开了雷达罩的技术发展是不可能实现的。
现代雷达技术已由早期探测、火控、气象和导航功能，进一步发展出电子侦察、电子干扰、精确制导等功能。雷达罩工作频率也由单频发展为宽频，直至多波段全频带。不仅要求雷达罩有高透波率，而且要有低吸收率。雷达罩材料的低介电常数和低介质损耗是满足新型雷达要求的必要条件。
透波材料通常分为两类：一种为纤维增强有机耐热树脂基复合材料，另一种为无机材料，如氧化铝、二氧化硅、玻璃陶瓷、氮化硅、氮化硼等。无机材料在波范围内能满足雷达罩电气性能厘米波范围的要求，使用性能良好。但对于毫米波段（波长在1－1000mm，频率在－300GHz 范围的电磁波）和有宽带性能的天线罩来看，则显示较大的缺点（强度低、壁较厚等）。因此随着高载荷、高飞行速度战术导弹的发展，多选有机耐热树脂基复合材料作透波材料。本文主要综述用于军用航空透波复合材料的研究进展。
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 =υf logεf + (1 -υf -υ0) logεm+υ0logε0
其中υm= 1－υf－υ0
ε
N
－复合材料的介电常数
ε
f
－复合材料中纤维的介电常数
ε
m
－复合材料中基体的介电常数
ε
－复合材料中孔洞中介质的介电常数
υ
f
－复合材料中纤维的体积分数
υ
m
－复合材料中基体的体积分数
υ
－复合材料中孔洞的体积分数
又根据介质损耗角正切的定义，垂直于纤维布平面的复合材料的介质损耗角正切为：
tgδ⊥={[υfεmε0 tgδf + (1 -υf -υ0)εfε0 tgδm +
υ
0ε
m
ε
f
tgδ0]εN } /εmεfε0
一般υ0很少，通常要求<1% ，因此复合材料中的εN和tgδ⊥主要决定于εm、tgδm、εf和tgδf，也就是复合材料的电性能取决于增强纤维和基体材料。3. 增强体纤维材料
国外增强体纤维材料研究现状
在透波复合材料中最早使用的是E玻璃纤维,后来又有特种玻璃纤维, 是指高强度玻璃纤维(S-glass),高模量玻璃纤维(M-glass)和低介电玻璃纤维
(D-glass)[2]。真正用于雷达罩的专用玻璃纤维主要是D玻璃纤维、石英纤维和高硅氧玻璃纤维，D玻璃纤维专用于雷达罩,它具有较低的介电常数和正切损耗,但同时,机械性能较低,一般仅为E玻璃纤维的70%,为达到一定的介电性能时,往往采用 D玻璃纤维。新型低介D电玻璃纤维是一种硅硼纤维（72%－75％
的SiO
2，23％的B
2
O
3
），主要用于制造雷达罩，目的是改善电性能和减少电厚
度以降低实心罩的质量，在MIRAGE 2000、GRIPEN JAS 39、HAWK 200、HARRIER 上都有应用。
高硅氧玻璃纤维中二氧化硅的含量为91～99%,它是以酸浸洗E玻璃纤维,除去碱金属,再于670～800 ℃加热烧结而形成高硅氧玻璃纤维。
芳纶纤维是高度定向的芳香族聚酰胺纤维的统称，其代表品种为美国杜邦公司生产的Kevlar－49，其性能见表1示。由于芳纶纤维具有较低的密度、优越的抗冲击性和比刚度高、比强度高等特性，在航空上得到广泛应用，一度有取代玻璃纤维的趋势。波音公司的CH-46直升机用芳纶复合材料，每g减重率％。然而由于纤维中大分子对称性高，容易造成复合材料构件湿涨开裂，电性能降低，因而在雷达罩中的应用受到影响。其他纤维混杂可以获得优良的综合性能。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。
各种增强体纤维的性能见表1。
致纤维与树脂粘附性差，必须对纤维进行表面处理，同时选择合适的树脂体系。超高模量聚乙烯纤维（UHMPE），如Dyneema和Spectra系列，强度高、不吸水抗冲击，在X波段至mm波段范围内，具有优良的介电性能，与树脂浸润性好，复合材料的防弹性和力学性能在高温下保持稳定，是一种很有前途的高性能雷达罩增强材料。常与其他纤维混合成透波混杂复合材料使用。例如Spectra/玻璃纤维（25/75 ）复合材料的介电常数为； Spectra/石英混杂体
系能够获得优良的电/机械性能。目前国外导弹天线罩大多已采用此种纤维。
国外常用织物为平纹布、斜纹布制作夹层结构雷达罩；欧洲多用二维仿形编织套制作PD雷达罩，美国则常用纤维束缠绕铺放制作PD雷达罩。俄罗斯用高厚布缝制编织套，它是采用手工编织，高厚布按一定尺寸编织剪裁，连接部位采用搭接缝制的方法，每个缝制锥套约3～5毫米厚，多个锥套按一定错位方法叠在一起，然后压制成型。这种方法速度快，成本低，缝制部位的抗拉强度只下降20%，经缝口错位后，不影响使用性能。
在国外发达国家，用于制备天线罩的玻璃纤维材料均根据性能——价格比系列化，品种多、质量稳定、介电损耗小，可以大批量生产，并且已经应用于透波复合材料的科学研究，有的已经应用于型号飞机雷达罩上。
国内增强体纤维材料研究现状
目前国内透波复合材料使用的增强纤维仍以E玻璃纤维和S玻璃纤维为主,M 玻璃纤维只有较少量使用。雷达天线罩用增强纤维（织物）仍以E-玻璃纤维（密度=cm3、ε=、tgδ=）和S-玻璃纤维（密度=、ε=、tgδ=），同类纤维国外密度比国内低左右，ε低左右、tgδ小左右。且纤维种类少，织物种类更少，只有两维仿形编织套。表2为国产主要航空用玻璃纤维布的性能。
目前，环氧树脂仍是雷达罩最常用的树脂基体之一。但近年来由于先进雷达罩对全频带、低介电损耗、耐高温，耐天候等性能要求的不断提升，其他如氰酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、酚醛树脂、有机硅树脂等，各种树脂介电性能的对比如表3所示[3]。
环氧树脂
环氧树脂具有优良的界面性能、耐化学腐蚀性能、电性能以及尺寸的稳定性，并且工艺成熟、成本较低。缺点是并不耐高温，且介电性能与新兴材料如氰酸酯等相比并无优势。用于雷达罩的通常为双酚型环氧、酚醛环氧，其中以双A 酚型产量最大A [4]。
双马来酰亚胺树脂
? 双马来酰亚胺树脂应用到透波复合材料上的主要障碍是正切损耗较大,?原
因是树脂纯度不够,杂质太多造成的。目前,这个技术难关已经被攻克, ?国内已经研制成功了用于实芯半波壁结构雷达罩RTM工艺的4503A双马来酰亚胺树脂、用于人工介质材料的4501A?双马来酰亚胺树脂和用于预浸料的4501B双马来酰亚胺树脂。改性双马来酰亚胺树脂是一种具有双官能团多用途的有机化合物,其双键的高度亲电子性使之易于和多种亲核性化合物反应,?由于其五元杂环的结构,决定了特有的力学性能和耐热性,以二烯丙基双酚A?改性的BMI树脂具有优异的力学性能,耐热性和良好的成型工艺性受到了广泛的关注,在结构
复合材料上获得了广泛的应用。?
氰酸酯树脂
氰酸酯树脂是目前国内研究的热点，它具有出色的介电性能，同时还具有耐高温、低吸湿率、低热胀系数、优良的力学性能和粘接性能，以及良好的工艺性。目前氰酸酯已成功地应用于雷达罩。为了进一步改性和提高性能价格比，氰酸酯树脂通常与环氧树脂共混使用，氰酸酯树脂环氧树脂/共混物不是简单的物理共混物，两者之间存在着复杂的共聚反应。陈平等[5]采用氰酸酯改性环氧树脂体系，使改性的环氧树脂体系介电性能提高。尹剑波等[6]利用环氧树脂和双马来酰亚胺树脂做改性剂，对氰酸酯树脂进行共聚改性，经改性后的基体具有优异的介电性能，介电常数为，介电损耗角tgδ <10-4（10kHz）。
聚酰亚胺
聚酰亚胺是一类以酰亚胺环为结构特征的高性能聚合物材料，具有优良的介电性能（如表3所示），并且在宽广的温度和频率范围内仍能保持较高水平[7]，其机械强度相当或超过环氧复合材料，并具有良好的热稳定性能和耐溶剂性能等，但是其缺点是工艺性差，孔隙率高而引起吸潮，使电性能降低。使用石英布聚酰亚胺复合材料与非碳/化烧蚀材料聚四氟乙烯相结合，可以有效解决吸潮问题[8]。
酚醛树脂
酚醛树脂根据所用的催化剂，可分为热固性酚醛树脂和线性热塑性酚醛树脂两大类，用于雷达罩生产的是热固性酚醛树脂，固化后的酚醛树脂结构中不但含有大量的芳香环，而且交联密度也很高，因而具有很好的耐热性、力学性能及耐候性。缺点是成型压力高，后固化时间长，介质损耗较大，其介电常数还随温度的升高而产生明显的增大。
有机氟材料
有机氟材料在抗热震、抗雨蚀、低热传导方面具有一定优势。聚四氟乙烯（PTFE）的电性能异常稳定，几乎不随频率、温度和湿度的变化而变化，其抗热震、抗雨蚀能力优于无机材料，但是其力学性能较差，当温度高于250℃ 时力学性能迅速降低[9]，而且不能熔融，一般需要烧结成型，工艺复杂，这在很大程度上限制了它的应用。因此，探索新的成型工艺成为聚四氟乙烯材料雷达罩研究的关键。王小群等[10]姜卫陵等[11]等针对其成型工艺展开过研究，效果较好。
5、耐高温透波基体材料
高温宽频透波材料是高速精确制导飞行器的基础,是发展高超音速地空导弹、反辐射导弹等不可缺少的关键技术之一,它直接制约着先进飞行器的发展。美国、俄罗斯等发达国家在高温透波材料领域一直有较大的投入, 并取得了显着的成果,但由于该领域的敏感性,关键技术一直严格保密。国内高温透波材料体系的研究相对较为落后, 而且存在发展不平衡的现象,有些材料技术与国外接近,并具有一定的技术特色,而另一些材料体系则基本没有开展过研究工作。高温透波材料是一种多功能材料,不同材料体系具有不同的性能优势和适用环境以及不同的生产成本和周期,因此在选材时应根据实际使用要求进行综合考虑。目前在众多的材料体系中,国内外用于航空航天耐高温透波材料主要有以下几种，有机硅树脂基复合材料、磷酸盐复合材料及陶瓷复合材料。
有机硅树脂基复合材料
有机硅树脂基复合材料是近几十年发展起来的一种新型多功能复合材料，已深入到当代国防、高科技国民经济以及人们日常生活的各个领域。它具有高强度、耐高温、抗热震以及优良的电气绝缘和透电磁波性能，在高温、潮湿下的介电性能仍很稳定，也是一种重要的雷达罩材料。但它的缺点是机械强度较低，且须高压成型。针对这些不足之处，近几年出现了对有机硅树脂进行改性或与其它树脂进行共混，克服其缺点，最大限度的发挥其优异性能。曾剑平等[9]的
基复合材料的各项性能。在实际实验表明，有机硅树脂能够有效地提高SiO
2
应用过程中一般采用短切纤维或连续纤维增强的复合材料。有机硅基透波材料性能如表4。
无机聚合物的研究工作在第二次世界大战后就有较多的研究报道,无机聚合
物也是近几年的研究热点，美国开发了一族新颖的无机聚合物，它是以硅为基，这种无机聚合物制成的复合材料，在538℃高温下仍具有稳定性、导热系数低，有极好的热冲击性能和好的烧蚀性能。加工程度与传统的热固性树脂同样容
易，而性能相当于金属或陶瓷材料，加工性能相当于聚酰亚胺复合材料。室温下的介电常数ε=，正切损耗tgδ=。使用温度在800℃以内时介电性能几乎不变化。适用频率范围为3GHz～30GHz，是制作高性能雷达罩的理想材料。
无机聚合物- 聚磷酸盐基材料以其优良的介电性能、耐高温性能、加工方便、低温固化等特性而备受关注。磷酸盐材料体系在800℃以下具有与石英类材料相似的优异介电性能,如石英纤维增强磷酸铬铝基复合材料在20℃～800℃之间,其介电常数为～,介电损耗为～,磷酸铝在1500～1800℃以下具有稳定的性能。由此可见该体系是一种优良的耐热透波材料。同时该体系还具有成本低、成型工艺简单、生产周期短的特点,是新一代战术导弹天线罩材料的首选。因此开展低成本高性能磷酸盐体系透波材料的研究对发展先进飞行器具有重要
意义。国外早在20 世纪60年代就开始研究,前苏联、美国对其应用研究较为全面,国内70年代研究磷酸盐粘结剂,近几年出现了磷酸盐复合材料的论文报道，如华东理工大学、哈尔滨工业大学等。
俄罗斯在透波复合材料研究和应用方面起步比较早，除常规透波复合材料外，早在20世纪90年代中期就进行了结构——防热——透波一体化功能材料的研究和应用。磷酸盐树脂体系体系已广泛的得到应用。具体性能见下表5、表6。表5
还没有在我国得到实际应用，但不少科研机构已展开研究工作，并制备出了玻璃纤维增强磷酸盐陶瓷的复合材料。其性能如表7，其性能接近于国外磷酸盐
复合材料性能。
陶瓷材料先后经过了氧化铝陶瓷、微晶玻璃、石英陶瓷的发展历程。各种陶瓷材料作为透波材料的优缺点如下。
氧化铝是最早应用于天线罩的单一氧化物陶瓷, 它的主要优点是强度高, 硬度大, 不存在雨蚀问题。但其热膨胀系数和弹性模量高导致抗热冲击性能差, 介电常数高并随温度变化过大导致壁厚容差要求高, 给天线罩加工带来困难。微晶玻璃是美国康宁公司生产的9606 微晶玻璃,它具有天线罩所必须的综合性能: 介电常数低, 损耗角正切小, 耐高温, 高强度, 膨胀系数低以及介电
常数随温度和频率的变化不大, 但其工艺复杂, 成型和晶化处理难以控制。
石英陶瓷是美国Georgia工学院在美国海军的资助下研制成功的。石英陶瓷介
点常数低、损耗角正切低和膨胀系数小, 具有同石英玻璃类似的优异性能。同时又具有比石英玻璃小得多的弹性模量, 尤其是介电常数对频率与温度十分稳定, 抗热冲击性能非常好, 从而使它成为高超音速(Ma> 5) 导弹唯一可用的天线罩材料。但是由于它孔隙率高, 故易吸潮, 抗雨蚀性能差。采用有机硅树脂处理, 可改善其防潮性能。
除了氧化物陶瓷外, Si
3N
4
,BN 等氮化物陶瓷也可作为天线罩材料。氮化物都
以共价键结合, 具有高的原子结合强度, 因此高强度、耐高温、抗热冲击, 且强度和硬度在高温下很少下降。以色列研制出一种氮化硅天线罩材料, 其E约为215～8,tanE< 3×10- 3, 而且具有足够的机械强度, 耐雨蚀、沙蚀性能良好, 可耐1600℃高温。但氮化硅不易烧结, 且残余硅粉对介电性能影响较大。
6.夹层透波复合材料结构简介
由于雷达技术的不断进步，透波材料也相继有了飞速的发展，并且有了不同的结构，近几年有了夹层结构的透波材料，它由蒙皮和芯材组成，可是3、5、7……层。蒙皮由纤维织物与树脂组成，芯子可为蜂窝、泡沫、人工介质，通常采用裱糊法成型；实心半波壁结构，常用于PD雷达天线罩，采用RTM法或缠绕法成型；准半波壁结构，结构型式上是夹层结构，而电性能上是实芯半波壁结构，即人工介质和蒙皮的介电性能是一样的，但人工介质的密度小，解决了PD雷达天线罩的重量与电性能的矛盾，如F-22飞机已用；功能梯度雷达天线罩，它的最大优点是宽频带，可透过－的波段。夹层结构和实心半波壁结构各国都有采用。准半波壁结构美国F－4J飞机、以色列拉维飞机天线罩采用。功能梯度雷达天线罩用于F－22飞机。
适用于夹层结构雷达天线罩的芯材,国外Nomex蜂窝有六角形、过拉伸蜂窝、柔性蜂窝（适用于双曲面）。蜂窝的介电常数可达ε=。各种不同性能不同规格的人工介质材料，以供功能梯度雷达天线罩使用国内只有不同规格的六角形Nomex蜂窝，最近研制出人工介质材料，已用于型号飞机雷达天线罩，获得了满意效果（准半波壁）。
7．展望
未来导弹武器系统的发展对天线罩提出了更高的要求，导弹飞行速度和机动能力的大大提高，要求天线罩必须在更高的工作温度和更恶劣的环境中承受更大负载和热冲击，并有更好的传输物性和更低的瞄准误差率。这就要求天线罩的材料除了在电气上继续满足低介电常数、低损耗特性外，还必须具有极为宽的频带特性，具有高的结构强度和抗雨蚀能力，具有经得住高速气动加热的抗冲击能力和相当高的工作温度以及便于成型加工的特性。这就说明透波复合材料用纤维和基体材料具有很好的应用前景和发展空间。根据国内外的研究现状分析我国未来几年的研究热点将集中于以下几点：
（1）低介电常数的D－玻璃纤维、连续高硅氧玻璃纤维和空芯高强度玻璃纤维等的研制，及织物纺织工艺的研究；超高分子量聚乙烯纤维的研制；其它优异性能纤维的探索、研制。
（2）氰酸酯树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等基体树脂的制备、改性、共混等的研究。
（3）耐高温透波复合材料：无机聚合物（硅盐、磷酸盐等）、陶瓷、石英玻璃等的制备工艺及性能的研究。
（4）高性能宽频高透波率天线罩夹层结构的透波材料，及其夹芯材料（蜂窝、泡沫、人工介质等）的研制。
红外透波材料的研究发展 摘要：红外透波材料是指对红外线透过率高的材料，是红外技术的应用基础之一。本文介绍了几类常用红外透过材料的基本性质，简述了其制备技术及发展现状，并讨论了各自存在问题，并对红外透波材料未来发展进行了展望。 关键词：红外透波材料；玻璃；晶体；陶瓷；制备技术 1引言 目前，红外技术与激光技术并驾齐驱，在军事上占有举足轻重的地位。红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代和未来战争中都是很重要的战术和战略手段。在二十世纪70年代以后，军事红外技术又逐步向民用部门转化。标志红外技术最新成就的红外热成像技术，与雷达、电视一起构成当代三大传感系统，尤其是焦平面列阵技术的采用，将使发展成可与眼睛相媲美的凝视系统。而红外透波材料是红外热成像系统的光学元件的重要材料。红外透波材料不但要求具有高性能、小体积，还要造价低。高性能主要包括：结构完整、组分均匀以免发生散射，在测量波段内具有高红外透射率；热稳定性好，透射比和折射率不应随温度变化而变化；载流子寿命长，不宜潮解，耐酸碱腐蚀性好；力学性能优良，可以承受高运动的速压载荷等。 2 红外透波材料的特征值 透过率 一般透过率要求在50%以上，同时要求透过率的频率范围要宽。红外透波材料的透射短波限，对于纯晶体，决定于其电子从价带跃迁到导带的吸收，即其禁带宽度。透射长波限决定于声子吸收，和晶格结构及平均原子量有关。 折射率和色散 不同材料用途不同，对折射率的要求也不相同。对于窗口和整流罩的材料要求折射率低，以减少反射损失。对于透镜、棱镜、红外光学系统要求尽量高的折射率。 发射率 对红外透波材料的发射率要求尽量低，以免增加红外系统的目标特征，特别是军用系统易暴露。 其他 和选择其他光学材料一样，都要注意其力学、化学、物理性质，要求温度稳定性好，对水、气稳定，力学性质主要有弹性模量、扭转刚度、泊松比、拉伸强度和硬度。物理性质包括熔点、热导率、膨胀系数及可成型性。此外要强调的物性是材料的热导率要高，特别是用于高速飞行器的时候。 3 红外透波材料的种类 玻璃 玻璃的光学均匀性好，易于加工成型，价格便宜。缺点是透过波长较短，使用温度低于500℃。目前研究的红外透波玻璃材料主要有：氧化物红外玻璃、硫系玻璃和氟化物玻璃。
#综述# 航天透波多功能材料研究进展 黎义张大海陈英高文 (航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室北京100076) 文摘综述了航天透波多功能材料的应用需求、使用环境和相关的研究领域,对透波复合材料在研究过程中面临的增强结构、材料体系等技术问题进行了分析,讨论了在不同使用温度、飞行马赫数、高温使用时间等特殊环境条件下材料的性能,并介绍了在多功能透波材料研究中采用的材料设计、材料研究系统工程方法。 关键词天线窗,天线罩,多功能复合材料 Progress in High Performance Radome&Antenna Materials for Aerospace Li Yi Zhang Dahai Chen Ying Gao Wen (Aerospace Research Insti tute of Materials and Processing T echonology Beijing100076) Abstract Application requirement,service environment and relevant research areas of radome materials is summa-rized here.A number of questions such as reinforcement,material syste ms is analyzed.Material performance under specif-ic conditions of different service temperature,mach number and high temperature service time is discussed,and employ-ment of material design and systems engineering methods in the material research is also introduced in this paper. Key words Radome,Antenna,Multifunctional composites 1前言 航天透波材料是保护航天飞行器在恶劣环境条件下通讯、遥测、制导、引爆等系统能正常工作的一种多功能介质材料,在运载火箭、飞船、导弹及返回式卫星等航天飞行器无线电系统中得到广泛的应用。不同飞行器所处的工作环境不同,使用的无线电设备也不同,因而对透波材料的要求差异很大。航天透波材料按其结构件的形式主要分为天线窗和天线罩两大类,其中天线窗一般位于飞行器的侧面,通常为平板或带弧面的板状,主要用于保护天线窗后面的无线电设备,使其在恶劣环境下能正常工作;天线罩位于飞行器的头部,多为锥形,有时也有半球形,具有导流、防热、透波、承载等多种功能。天线罩材料种类和结构种类较多,但适用于制作超高速精确制导雷达天线罩的材料并不多,主要是对材料防热、承载和电气性能的要求都极高,限制了材料结构组份的设计与选择。 航天透波材料,经过几十年的研究、应用与发展,已经从单纯的透波材料发展到了具有防热、承载、透波、抗冲击等多功能材料,并正在向宽频、多模通讯与制导方向发展。 2应用需求 透波材料在航天器中具有重要的地位,是航天器/眼睛0的重要组成部分,主要应用的航天器系统 收稿日期:2000-05-19 黎义,1960年出生,研究员,主要从事航天透波多功能复合材料的研究工作
透波材料介绍 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。 二、应用： 隐身技术：避免入射电磁波大量反射，从而避开敌方雷达的探测； 无线电领域：利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节； 1、雷达罩和天线罩应用： 为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能，同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。 A、我们具有国内先进的透波率（90%-99%）改性复合材料的电性能设计能力和经验； B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件； C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利，同时会将电磁能转换为不利的热能。其技术难点主要是材料的透波率，长时间的交替耐高、低温性能，户外老化等。 1）气象雷达罩 2）薄壁结构地面天线罩 3）移动通讯基站天线罩 4）车载天线罩 5）各种天线包封 树脂基体的主要性能（介电常数） 树脂品种密度（g/cm3）弯曲强度 (Mpa) 弯曲模量 (Gpa) 介电常数 (106HZ) 正切损耗 (10GHz) PPS 1.36-1.4352-145 3.7-4.0 3.00.0006 PEEK 1.32110-210 3.8-9.1 3.2-3.30.0033 LCP 1.38-1.40 3.0-3.2 ASA 1.06-1.148-155 1.7-3.0 3.2-3.50.028环氧树脂 1.3097 3.8 3.00.020酚醛树脂 1.3092 3.5 3.20.020不饱和聚脂 树脂 1.2985 3.2 3.00.018乙烯基树脂 1.3090 3.5 2.90.018双马来酰亚 1.30150 3.7 3.00.014
军用电磁透波塑料的优点和用途 电磁透波塑料是指能够透过一定频率电磁波的一类功能性复合材料。此类材料主要用于航空、航天及军事装备等领域，具体功能为保护飞行器的通信、遥测、制导和引爆等系统在恶劣的环境条下也能正常工作，满足运载火箭、飞船、导弹及卫星等无线控制系统的性能要求。在航天领域内应用电磁透波复合材料的有天线窗和天线罩两大类。 随着科学的不断进步，对材料的性能要求也越来越高，除对电磁透波性要求外，还要求耐热、隔热、承载、抗冲击等附加功能，并正在向宽频、多通信与制导方向发展。 1．电磁透波塑料的性能要求 透波塑料复合材料所用增强材料的力学性能和介电性能均优于树脂基体，所以复合材料的透波性能主要取决于树脂基体的性能。 在各种雷达天线中，导弹的雷达天线罩对性能的要求最高，它除应具备与飞行器雷达天线使用频率耦合的透波性能、最小的插入损失外，还要具备能承受飞行器空气动力载荷和环境热气流、雨流的冲刷及其载荷的振动冲击能，其电学和力学性能受环境的影晌小。 透波材料对塑料的介电性能和力学性能要求较高，具体如下。 ①稳定的高频介电性能介电常数和介电损耗角正切值要小，一般情况下，在0.3～300GHz范围内适宜介电常数要在1-4，介电损耗角正切值在0.1～0.001，并且不随温度和频率的变化而明显变化；例如升温100℃，介电常数的变化率应低于1%，以保证在气动
加热条件下，尽可能不失真地透过电磁波。 ②良好的热性能包括良好的耐热冲击、耐热性和线膨胀系数、大的工作温度范围及良好的耐烧蚀性等。 ③良好的耐环境性经得起雨蚀、粒子侵蚀、抗紫外线辐射等。 2．电磁透波塑料的选材 目前选用最多的电磁透波塑料为纤维增强树脂基复合材料，磁透波塑料的透波性能好坏，与复合材料的树脂和增强纤维的关系都很大。 (1)树脂的选用树脂可用传统的不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂等，也有近年来开发的聚酰亚胺、氰酸酯树脂、有机硅树脂、聚四氟乙烯、双马来酰亚胺和聚苯硫醚等，其中最引人注意的为美国研制的非碳化烧蚀材料聚四氟乙烯。 ①不饱和聚酯(UP) UP的介电性能优良，价格低廉，是最早用于天线罩的聚合物之一。目前的改性方法很多，如美国Nan-gatuck 化学公司用三聚氰酸三烯丙酯对UP进行改性，使复合材料的温度由120℃提頁到150℃，美国波音公司选用此材料为Bomarc导弹天线罩的树脂基材；我国一般用纳米材料进行填充以改进性能。 ②环氧树脂(EP) EP是导弹天线罩最常用的基材之一，它粘接性优良、耐化学腐蚀性好、电性能好、固化收缩低。目前的改性方向为增韧，如与热塑性塑料共混、加入氰酸酯等。例女EP/PU以70/30的比例共混，冲击强度可提高6倍之多；再例如，EP/TLCP共混，加入少量TLCP冲击强度就会大幅度提高，并保原有的刚性和耐热
透波材料介绍 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
透波材料介绍 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。 二、应用： 隐身技术：避免入射电磁波大量反射，从而避开敌方雷达的探测； 无线电领域：利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节； 1、雷达罩和天线罩应用： 为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能，同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。 A、我们具有国内先进的透波率（90%-99%）改性复合材料的电性能设计能力和经验； B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件； C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利，同时会将电磁能转换为不利的热能。其技术难点主要是材料的透波率，长时间的交替耐高、低温性能，户外老化等。 1）气象雷达罩 2）薄壁结构地面天线罩 3）移动通讯基站天线罩 4）车载天线罩 5）各种天线包封
吸波材料是一种能将电磁能转化为其它形式的能量或使电磁波因干涉而消失，从而达到吸波的目的。 1、目前各国军事上的隐身技术，主要就是使用各种吸波、透波材料，实现对雷达的隐形；采用红外遮挡与衰减装置、涂敷红外掩饰涂料等，以降低红外辐射强度，实现对红外探测器的隐身。 2、在可见光隐形上，目前的办法只是在兵器的表面涂抹迷彩，降低兵器与背景之间的反差，或歪曲兵器的外形等初级的方法。另外由于碳纳米管的微波吸收性能，碳纳米管也可以作为吸收剂，制成隐形材料。 3、在现代军事领域，需要先发制人和远发制人，导弹自然就发挥了越来越重要的作用，如何确保导弹能够精确打击目标和长距离隐蔽飞行，天线罩技术就成了主要的“瓶颈”之一。其技术难点主要是天线罩材料的透波率和长时间的耐高温性能。 4、芳纶纤维纸具有突出的强度重量比和刚性重量比，阻燃，质量轻，耐冲击，还可进一步加工成蜂窝结构板材，主要用于生产飞机、导弹、卫星宽频透波材料、刚性受力结构部件等，是目前国内外飞机及雷达罩夹层结构使用最多的夹芯材料，也适合于制作游艇、赛艇、高速列车及其他高性能要求的夹层结构。 5、车载天线罩的透波性能可满足移动车辆的使用要求。特点：增益高，图象，语音清晰，数据传输可靠，整体性能优良力、驱波性能好,能设计出外形美观小巧,安装方便,性能稳定,具有良好的防振动和抗老化能力的产品。 6、天线种类：各频点基站（高、中、底增益）全向、定向天线、军用天线、无线modem橡皮天线及弹簧螺旋天线、车载吸盘天线、室内分布天线（吸顶及壁挂天线）、机车列尾天线、230MHZ数传天线及环阵天线、2.4-5.8G抛物面扩频天线、单边带天线、短波、超短波天线、四环阵天线、MMDS微波天线。 7、天线设计的灵敏度要高：几乎能收到没有被遮挡的所有卫星信号、可靠性高。设计时也要考虑到电磁兼容性（EMC）等问题。中心频率为 1570MHZ,1575MHZ,1580MHZ,2450MHZ的、主要应用于全球定位系统(GPS) 8、透波材料的技术要求是要有很高的透波率，以保证敌雷达波能尽可能多地穿过并进入夹层中的等离子体被吸收掉。这种透波材料可以使用与雷达整流罩相同的玻璃钢材料制作，现有技术下这类玻璃钢可以达到95%-99%的透波率；对于军舰和战车而言，还可以用透波材料制成夹层吸波瓦并在内部罐充等离子体达到良好的隐形目的。 9、雷达天线罩材料是天线罩研制的重要基础，没有好的天线罩材料，再好的电性能设计也不会实现。天线罩是功能性复合材料结构件，天线罩材料要满足介电性能、力学性能、三防寿命、工艺性能、重量等要求。材料 。该指标直接影响天的介电性能指标主要有介电常数ε和损耗角正切tg δ 线罩的电性能，是选择材料的主要依据。损耗角正切tg 越大，电磁波能 δ 量在穿透天线罩过程中转化为热量而损耗的能量就越多。介电常数ε越大，则电磁波在空气与天线罩壁分界面上的反射就越大，这将增加镜象波
透波复合材料
1. 引言 利比亚战争中以美国为首的多国部队动用了大量先进的隐形战机和精确制导武器，如F16/F18、幻影2000、战斧式巡航导弹等，在短短几个小时内，就使得利比亚政府的通讯、交通、指挥等系统全部瘫痪。可见各类导弹在战场上发挥着重要的作用。 作为重要的透波部件，天线罩位于导弹头部，多为锥形或半球形，它既是弹体的结构件，又是无线电寻的制导系统的重要组成部分[1]。在导弹飞行过程中，它既要承受气动载荷、气动热等恶劣环境，又要作为发射和接收电磁波的通道，保证信号的正常传输，从而使导弹顺利完成制导和引爆等任务[1]。此外，为了减少导弹头部气动阻力，天线罩还必须具有合适的气动外形[1,2]。因此，天线罩能够保护导弹的制导、通讯、遥测、引爆等系统在恶劣环境条件下正常工作，是一种集承载、导流、透波、防热、耐蚀等多功能为一体的结构/功能部件[3,4]。 随着导弹飞行马赫数的不断提高，处于导弹气动力和气动热最大最高位置的天线罩需承受的温度和热冲击越来越高。新一代战术导弹的再入速度可高达几十个马赫，这使得导弹天线罩的工作环境日趋恶劣[5]。高温透波材料研究的滞后是制约导弹技术发展的瓶颈之一。因此，高马赫数导弹天线罩热透波材料必须具备良好的综合性能，归纳起来，主要有以下几点[6]： （1）力学性能优良。断裂强度和韧性高，可承受高马赫数导弹高速飞行时纵向过载和横向过载产生的剪力、弯矩和轴向力，且要具有一定的刚性，使其在受力时不易变形。 （2）介电性能优异。介电常数ε低，损耗角正切值tgδ小。通常情况下，在0.3～300GHz频率范围内，天线罩材料的适宜介电常数ε应小于4，损耗角正切tgδ在10-3数量级以下，这样才能获得较理想的透波性能和瞄准误差特性。 （3）抗热震性和耐热性好。天线罩必须承受由于气动加热引起的剧烈热冲击和高温环境，高马赫数导弹天线罩更要能承受2000oC以上的高温。 （4）经得起雨蚀、粒子蚀、辐射等恶劣环境条件。 （5）原料易得，易于加工，成本低廉等。 2. 热透波复合材料的分类 相比于纯陶瓷材料，陶瓷基复合材料的最大优势在于很高的抗热冲击性能和结构可靠性，特别适用于高超声速再入的热力载荷环境。主要有两类：二氧化硅复合材料为了大幅度提高热透波材料的抗热冲击性能，满足高速再入环境条件需求，20 世纪70 年代末至80 年代初，美国菲格福特公司 ( Philco-Ford) 和通用电器公司( General Electric) 首先开展了石英纤维增强二氧化硅热透波复合材料研究工作[7-8]，发展了材料制备工艺，比较全面地评价了材
红外透波材料的研究 发展
红外透波材料的研究发展 摘要：红外透波材料是指对红外线透过率高的材料，是红外技术的应用基础之一。本文介绍了几类常用红外透过材料的基本性质，简述了其制备技术及发展现状，并讨论了各自存在问题，并对红外透波材料未来发展进行了展望。 关键词：红外透波材料；玻璃；晶体；陶瓷；制备技术 1引言 目前，红外技术与激光技术并驾齐驱，在军事上占有举足轻重的地位。红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等在现代和未来战争中都是很重要的战术和战略手段。在二十世纪70年代以后，军事红外技术又逐步向民用部门转化。标志红外技术最新成就的红外热成像技术，与雷达、电视一起构成当代三大传感系统，尤其是焦平面列阵技术的采用，将使发展成可与眼睛相媲美的凝视系统。而红外透波材料是红外热成像系统的光学元件的重要材料。红外透波材料不但要求具有高性能、小体积，还要造价低。高性能主要包括：结构完整、组分均匀以免发生散射，在测量波段内具有高红外透射率；热稳定性好，透射比和折射率不应随温度变化而变化；载流子寿命长，不宜潮解，耐酸碱腐蚀性好；力学性能优良，可以承受高运动的速压载荷等。 2 红外透波材料的特征值 2.1 透过率 一般透过率要求在50%以上，同时要求透过率的频率范围要宽。红外透波材料的透射短波限，对于纯晶体，决定于其电子从价带跃迁到导带的吸收，即其禁带宽度。透射长波限决定于声子吸收，和晶格结构及平均原子量有关。
2.2 折射率和色散 不同材料用途不同，对折射率的要求也不相同。对于窗口和整流罩的材料要求折射率低，以减少反射损失。对于透镜、棱镜、红外光学系统要求尽量高的折射率。 2.3 发射率 对红外透波材料的发射率要求尽量低，以免增加红外系统的目标特征，特别是军用系统易暴露。 2.4 其他 和选择其他光学材料一样，都要注意其力学、化学、物理性质，要求温度稳定性好，对水、气稳定，力学性质主要有弹性模量、扭转刚度、泊松比、拉伸强度和硬度。物理性质包括熔点、热导率、膨胀系数及可成型性。此外要强调的物性是材料的热导率要高，特别是用于高速飞行器的时候。 3 红外透波材料的种类 3.1 玻璃 玻璃的光学均匀性好，易于加工成型，价格便宜。缺点是透过波长较短，使用温度低于500℃。目前研究的红外透波玻璃材料主要有：氧化物红外玻璃、硫系玻璃和氟化物玻璃。 3.1.1 氧化物玻璃 普通的氧化物玻璃包括铝酸盐玻璃、锑酸盐玻璃、碲酸盐玻璃、亚碲酸盐玻璃、镓酸盐玻璃和锗酸盐玻璃等。由于高温稳定性远不如其他晶体材料好，而且氧化物玻璃存在金属氧化物键的振动导致在3-6μm波段吸收中断，不能透过波长更长的红外辐射，因而应用受到限制。
??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 材料及描述 以下材料专门应用于需要高透波率的地方，阻燃、产品描述? 97% 97% 92% 95% 97% 99% 99%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-T02? 90%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6?CT01? 96%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6?CK04? 97%透波率、强韧性、耐候、耐老化PA6?CK06? 96%透波率、尺寸稳定、抗UV、耐候PC?PC-T01? 97%透波率、尺寸稳定、抗UV、耐候PC?PC-K06?
92%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-T02? 97%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”。战争的任何一方失去了“制电磁权”在硬武器较量中将处于被动挨打的地位,电子战被视为第四维战场。而这些先进设备的应用离开了雷达罩的技术发展是不可能实现的。 ??? 高透波率，而且要有低吸收率。要条件。 ??化铝、二氧化硅、玻璃陶瓷、氮化硅、氮化硼等范用于军用航空透波复合材料的研究进展。 2．电性能要求 ??? 能如下式[1]lg εN =υf 其中υm =1εN εf εm ε0υf υm υ0 υf -υ0)εf ε0tg δm + υ0εm εf tg δ0]εN }/εm εf ε0 一般υ0很少，通常要求<1%，因此复合材料中的εN 和tg δ⊥主要决定于εm 、tg δm 、εf 和tg δf ，也就是复合材料的电性能取决于增强纤维和基体材料。 3.增强体纤维材料 3.1国外增强体纤维材料研究现状 ???在透波复合材料中最早使用的是E 玻璃纤维,后来又有特种玻璃纤维,是指高强度玻璃纤维(S-glass),高模量玻璃纤维(M-glass)和低介电玻璃纤维(D-glass)[2]。真正用于雷达罩的专用玻璃纤维主要是D 玻璃纤维、石英纤维和高硅氧玻璃纤维，D 玻璃纤维专用于雷达罩,它具有较低的介电常数和正切损耗,但同时,机械性能较低,一般仅为E 玻璃纤维的70%,为达到一定的介电性能时,往往采用D 玻璃纤维。新型低介D 电玻璃纤维是一种硅硼纤维（72%－75％的SiO 2，23％的
透波材料介绍 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、共混微波陶瓷介质与复合纤维等手段,在保证材料有良好承受机械力与其它性能的同时,调节材料的介电常数与耗散因数,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,介电常数与耗散因数就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。 二、应用: 隐身技术:避免入射电磁波大量反射,从而避开敌方雷达的探测; 无线电领域:利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节; 1、雷达罩与天线罩应用: 为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能,同时在设计上也需要考虑良好的防振动与抗老化能力。 A、我们具有国内先进的透波率(90%-99%)改性复合材料的电性能设计能力与经验; B、透波材料的低介电常数与低介质损耗就是满足其使用要求的必要条件; C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利,同时会将电磁能转换为不利的热能。其技术难点主要就是材料的透波率,长时间的交替耐高、低温性能,户外老化等。 1)气象雷达罩 2) 薄壁结构地面天线罩 3) 移动通讯基站天线罩 4) 车载天线罩 5) 各种天线包封 树脂基体的主要性能(介电常数)
三、其它知识 吸波材料就是一种能将电磁能转化为其它形式的能量或使电磁波因干涉而消失,从而达到吸 波的目的。 1、目前各国军事上的隐身技术,主要就就是使用各种吸波、透波材料,实现对雷达的隐形;采用红外遮挡与衰减装置、涂敷红外掩饰涂料等,以降低红外辐射强度,实现对红外探测器的隐身。 2、在可见光隐形上,目前的办法只就是在兵器的表面涂抹迷彩,降低兵器与背景之间的反差,或歪曲兵器的外形等初级的方法。另外由于碳纳米管的微波吸收性能,碳纳米管也可以作为吸收剂,制成隐形材料。 3、在现代军事领域,需要先发制人与远发制人,导弹自然就发挥了越来越重要的作用,如何确保导弹能够精确打击目标与长距离隐蔽飞行,天线罩技术就成了主要的“瓶颈”之一。其技术难点主要就是天线罩材料的透波率与长时间的耐高温性能。 4、芳纶纤维纸具有突出的强度重量比与刚性重量比,阻燃,质量轻,耐冲击,还可进一步加工成蜂窝结构板材,主要用于生产飞机、导弹、卫星宽频透波材料、刚性受力结构部件等,就是目前国内外飞机及雷达罩夹层结构使用最多的夹芯材料,也适合于制作游艇、赛艇、高速列车及其她高性能要求的夹层结构。 5、车载天线罩的透波性能可满足移动车辆的使用要求。特点:增益高,图象,语音清晰,数据传输可靠,整体性能优良力、驱波性能好,能设计出外形美观小巧,安装方便,性能稳定,具有良好的防振动与抗老化能力的产品。 6、天线种类:各频点基站(高、中、底增益)全向、定向天线、军用天线、无线modem橡皮天线及弹簧螺旋天线、车载吸盘天线、室内分布天线(吸顶及壁挂天线)、机车列尾天线、230MHZ 数传天线及环阵天线、2、4-5、8G抛物面扩频天线、单边带天线、短波、超短波天线、四环阵天线、MMDS微波天线。 7、天线设计的灵敏度要高:几乎能收到没有被遮挡的所有卫星信号、可靠性高。设计时也要考虑到电磁兼容性(EMC)等问题。中心频率为1570MHZ,1575MHZ,1580MHZ,2450MHZ的、主要应用于全球定位系统(GPS)
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？
耐高温透波材料及其性能研究进展 文摘介绍了国内外高温透波材料的发展现状,并且对高温透波材料的种类进行了详细阐述。通过对材料种类的分析与选择,对影响材料透波性能的因素进行了分析。通过对现行透波材料及其透波理论体系的论述,对高温透波材料存在的问题进行了总结。 关键词透波材料,介电常数,透波原理 前言 高温透波材料是指对波长在1～1 000 mm、频率在0. 3～300 GHz的电磁波在足够高的温度下的透过率> 70%的材料[ 1 ] 。一般情况下,在该频率范围内,透波材料适宜ε为1～4, tgδ为10- 1 ～10- 3 ,这样才能获得理想的透波性能与较小的插入损失[ 2 ] 。结构透波材料体系主要有耐高温及常温应用的透波材料,这两种材料体系的典型代表分别为陶瓷透波材料及聚合物基复合材料。陶瓷透波材料与聚合物基复合材料分别应用于导弹、飞行器天线罩、天线窗以及雷天线罩等几类产品。本文将重点介绍高温透波材料即防热型透波功能材料的研究工作。 1 高温透波材料体系 高温透波材料是一种兼有耐高温性能与透波性能的介质材料,高温透波材料体系主要有:陶瓷基复合材料与聚合物基复合材料。 1. 1陶瓷透波材料是一种兼有耐高温性能与透波性能的介质材料,高温透波材料体系主要有:陶瓷基复合材料与聚合物基复合材料。 陶瓷透波材料可分为氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷。前者有氧化铝陶瓷、石英陶瓷、氧化铍陶瓷、微晶玻璃、堇青石陶瓷等等。非氧化物陶瓷主要有氮化硼(BN)和氮化硅( Si3N4 ) [ 3 ] 。1. 1. 1氧化物陶瓷 (1)氧化铝陶瓷(Al2O3 ) 在天线罩材料发展史上,氧化铝陶瓷是继纤维增强复合材料之后最早被采用的单一氧化物陶瓷。用作透波材料时,其Al2O3质量分数为97%～99%。 (2)微晶玻璃 微晶玻璃是20世纪50年代中期美国康宁公司发现的一种新型无机材料。它是借助控制晶化的方法,使特定组成的透明玻璃失透晶化,形成无数直径< 1μm的微小晶粒,从而获得性能优异的不透明瓷质材料,因在结构上与陶瓷相似,故也称为玻璃陶瓷。在60年代就被广泛用来代替氧化铝制造马赫数在3～4的多种型号防空导弹天线罩。我国已成功地用3- 3料微晶玻璃制造了飞行器天线罩。 (3)堇青石陶瓷 堇青石陶瓷是以堇青石为主晶相的陶瓷材料,用作透波材料的典型堇青石陶瓷是雷声公司生产的Rayceram Ⅲ,它是由泥浆浇铸或等静压成型,然后加热烧结而成。 (4)石英陶瓷 石英陶瓷为单一氧化物陶瓷,其主要成分与透明或半透明的熔融石英一样都是二氧化硅,但由于采用泥浆浇注和烧结等陶瓷材料的制造方法,所得到的是不透明的陶瓷质材料,故称石英陶瓷。 1. 1. 2氮化物陶瓷 (1) Si3N4 Si3N4是共价健强的陶瓷材料,具有高的原子结合强度,在高温下几乎不变形。Si3N4作为透波材料而引起人们兴趣除了耐高温外,还因为它具有特殊的抗热冲击性和高强度,且硬度和强度在高温下很少下降。作为透波材料,它既具有氧化铝陶瓷的优点,又具有石英陶瓷的某些优点,
透波材料介纟 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苴它性能的同时，调巧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屋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，如长时间的耐髙温性能、髙刚性、尺寸稳泄、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化等。 二、应用： 隐身技术：避免入射电磁波大虽反射，从而避开敌方雷达的探测： 无线电领域：利于微波-亳米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节； 1、雷达罩和天线罩应用： 为保证?雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用，雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度髙、透波率髙等性能，同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。 A、我们具有国内先进的透波率(90%-99%)改性复合材料的电性能设计能力和经验： B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件： C、拥有髙耗敬因数的材料不仅对无线电传输不利，同时会将电磁能转换为不利的热能。其技术难点主要是材料的透波率，长时间的交替耐髙、低温性能，户外老化等。 1)气象雷达罩 2)薄壁结构地而天线罩 3)移动通讯基站天线罩 4)车载天线罩 5)各种天线包封
三、其它知识 吸波材料是一种能将电磁能转化为其它形式的能疑或使电磁波因干涉而消失，从而达到吸波的目的。1、目前各国军事上的隐身技术，主要就是使用各种吸波、透波材料，实现对雷达的隐形；采用红外遮挡与衰减装置、涂敷红外掩饰涂料等，以降低红外辐射强度，实现对红外探测器的隐身。 2、在可见光隐形上，目前的办法只是在兵器的表而涂抹迷彩，降低兵器与背景之间的反差，或歪曲兵器的外形等初级的方法。另外由于碳纳米管的微波吸收性能，碳纳米管也可以作为吸收剂，制成隐形材料。 3、在现代军事领域，需要先发制人和远发制人，导弹自然就发挥了越来越重要的作用，如何确保导弹能够精确打击目标和长距离隐蔽飞行，天线罩技术就成了主要的“瓶颈”之一。曲技术难点主要是天线罩材料的透波率和长时间的耐髙温性能。 4、芳纶纤维纸具有突出的强度重量比和刚性重量比，阻燃，质量轻，耐冲击，还可进一步加工成蜂窝结构板材，主要用于生产飞机、导弹、卫星宽频透波材料、刚性受力结构部件等，是目前国内外飞机及雷达罩夹层结构使用最多的夹芯材料，也适合于制作游艇、赛艇、髙速列车及其他高性能要求的夹层结构。 5、车载天线罩的透波性能可满足移动车辆的使用要求。特点：增益髙，图象，语音淸晰，数据传输可靠，整体性能优良力、驱波性能好，能设计出外形美观小巧，安装方便，性能稳左，具有良好的防振动和抗老化能力的产品。 6、天线种类：各频点基站（高、中、底增益）全向、泄向天线、军用天线、无线modem橡皮天线及弹簧螺旋天线、车载吸盘天线、室内分布天线（吸顶及壁挂天线）、机车列尾天线、230MHZ数传天线及环阵天线、2.4-5.8G抛物而扩频天线、单边带天线、短波、超短波天线、四环阵天线、MMDS微波天线。 7、天线设计的灵敏度要高：几乎能收到没有被遮挡的所有卫星信号、可靠性高。设计时也要考虑到电磁兼容性(EMC)等问题。中心频率为157OMH乙1575MH乙1580MHZ,2450MHZ的、主要应用于全球定位系统(GPS)