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与石英纤维复合的陶瓷基体材料

发布日期:2020-07-20 10:03:45 作者:admin1 点击:21

  陶瓷材料的工作温度高、抗烧蚀、性能稳定、强度高、且具有适宜的介电性能,与石英纤维复合可以制备出适合高温高马赫飞行的透波材料,因而越来越受到人们的重视。

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  氧化铝

  氧化铝是*早应用于透波领域的陶瓷材料,它的室温和高温结构强度高、硬度大、抗雨蚀和抗粒子性能好。采用石英纤维增强氧化铝陶瓷,不仅可以显著改善氧化铝陶瓷的脆性,还可以获得较好的抗热冲击性。但是,由于氧化铝陶瓷的介电常数始终偏高且随温度的变化过大,因而只适用于Ma<3的导弹。

  二氧化硅

  二氧化硅的密度小(2.2g/cm),热膨胀系数小(0.5×10-6K),ε和tanδ值小,且随频率和温度的变化不大,抗热冲击性和环境稳定性优良,其缺点是易吸潮、抗烧蚀性能差、使用温度限于1800℃。采用石英纤维增强二氧化硅材料,既保留了基体的优良特性,又通过纤维增韧提高了强度、减小了密度。石英纤维或织物增强二氧化硅复合材料以其优异的性能成功地应用于Ma>5的导弹天线罩材料。

  氮化物

  选作石英纤维透波材料的氮化物基体主要是氮化硅和氮化硼材料,它们共同的特点是热稳定性好,抗烧蚀性能优异,能经受Ma=6~7飞行条件下的热震。但是,氮化硅的相对介电性能偏高,而氮化硼易吸潮和氧化,而且工艺上也难以成型大尺寸构件。因此,对氮化物的研究还处于实验室阶段,没有实际应用的报道。

  磷酸盐

  石英纤维增强磷酸盐透波材料主要是指石英纤维增强磷酸铝、磷酸铬、磷酸铬铝等复合材料。磷酸盐材料具有良好的力学、物理和电性能,一直是俄罗斯透波材料的研究重点。俄罗斯经过长期的研究,对各种磷酸盐的结构、性能及工艺有较全面的了解,其制备的纤维增强磷酸盐材料已广泛应用于巡航导弹、反导型和战术型导弹及航天飞机上。

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