[发明专利]一种预应力陶瓷基雷达天线罩/天线窗复合材料的制备方法及应用

摘要

本发明提供了一种预应力陶瓷基雷达天线罩/天线窗复合材料的制备方法，该方法利用玄武岩纤维优异的力学性能和电磁性能，以及较大的断裂延伸率，与石英陶瓷良好的相容性，对纤维预制体进行预应力张拉，在天线罩/天线窗成型后始终提供张紧力，对基体产生压应力，使得天线罩/天线窗材料力学性能进一步提高。同时，采用上述复合材料制备的天线罩/天线窗材料，拉伸强度＞600MPa，弯曲强度＞200MPa，10GHz下介电常数约2.6‑3.0，介电损耗0.005‑0.015，能够满足中高马赫飞行器对雷达天线罩/天线窗的使用需求。

主权项

1.一种预应力陶瓷基雷达天线罩/天线窗复合材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一：预制体的编织预制体采用石英纤维及玄武岩纤维混合编织而成，其中，玄武岩纤维的体积分数为50‑80％，玄武岩纤维与石英纤维应均匀分布；步骤二：预制体预处理将步骤一中所得预制体放入酸溶液中，80‑100℃恒温水浴1‑1.5小时后去离子水冲洗至呈中性，80‑85℃空气环境下干燥4‑8小时至完全烘干，随后空气环境下1‑1.5小时升温至250‑300℃保温2‑4小时，随炉冷却；步骤三：预制体张拉浸渍将步骤二处理过的预制体沿纤维长度方向进行张拉并保持张拉状态，张拉力设置为纤维极限断裂力的20‑40％；将张拉后的预制体浸渍于盛有硅溶胶的容器中，置于浸渍罐内，浸渍完毕，将预制体取出，70‑80℃空气环境下干燥4‑8小时至完全烘干；步骤四：预制体的烧结将步骤三所得预制体放入高温炉，通入惰性气体，按照三个阶段分别进行升温并保温一段时间后，2‑3小时降至室温；取出，称重并测算密度；其中，惰性气体为氮气或氩气；步骤五：重复步骤三和步骤四，将重复后的两次步骤四获得的密度进行比较，直至两次密度变化小于0.05g/cm³，拆卸张拉装置，复合材料制备完成。