[发明专利]一种氮化硅宽频带透波材料

说明书

本发明涉及一种透波复合材料，特别涉及一种氮化硅宽频带透波材料。所述的材料包括七层，所述的材料包括Si₃N₄、Al₂O₃、Y₂O₃、造孔剂和分散剂，对应比例为1：x₁：x₂：x₃：x₄：x₅；从上至下第一、三、五、七层材料配比相同，其中x₁＝0.03‑0.08，x₂＝0.02‑0.04，x₃＝0.06‑0.1，x₄＝0.01‑0.03，x₅＝5‑13；从上至下第二、四、六层材料配比相同，其中x₁＝0.01‑0.05，x₂＝0.03‑0.08，x₃＝0.1‑0.5，x₄＝0.04‑0.08，x₅＝13‑20。本发明提供一种七层氮化硅多层结构，可通过调节介电常数实现在18～40GHz的高频段、宽频带透波特性。本发明用于新一代高超音速空空、空地、地空反辐射导弹天线罩及其它耐高温次承力部件，具有一定的军事效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种透波复合材料，特别涉及一种氮化硅宽频带透波材料。

背景技术

随着现代战争的需要以及航空航天技术的发展，高超声速飞行器的马赫数越来越高。目前各类高超声速飞行器的飞行速度多在4Ma以上，再入速度已达到8～12Ma甚至更高，对得电磁窗口提出了耐高温的要求。与此同时，随着现代反辐射导弹导引头技术的不断发展，导引头可以工作在很宽的频段范围内，无论是敌方的警戒雷达(频率较低)还是导弹制导、炮瞄雷达(频率较高)均处于攻击范围内，覆盖雷达工作频率0.1～40GHz。为了保证在恶劣环境条件下通讯、遥测、制导、引爆等系统的正常工作，发展耐高温、宽频带透波材料是目前发展的必然趋势。

有机树脂基透波复合材料只能在500℃短期使用；陶瓷基复合材料避免了陶瓷的脆性，但制备工艺技术不成熟离型号应用仍有较长的差距；氮化物类无机陶瓷类透波材料具有介电常数可调节、力学性能优异的特点，且可通过多层复合技术实现宽频技术指标要求。

Boeing公司研制了一种双层结构以氮化硅、钡铝硅酸盐为组分的天线罩材料，芯层和蒙皮的介电性能、弹性模量、热膨胀等性能在500℃下基本保持不变，但仅能在较窄频带内实现透波性能。美国和以色列制备了A型夹层的Si₃N₄陶瓷天线罩，外层为相对致密的Si₃N₄，而内层为多孔的Si₃N₄，未见宽频透波性能方面的报道。美国制备5层的SiO₂/Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄/SiO₂陶瓷天线罩。在6～18GHz宽频范围内0°入射角的透波率为80％～95％，60°入射角的透波率为42％～97％，未见其他频带性能报道。

目前所制备的氮化硅多层结构最多仅为5层，只能在某一特定频带内透波，未见氮化硅7层结构制备方法的相关报道。另外，在材料上往往是氮化硅材料与其他低温材料组合实现多层结构，未见纯氮化硅多层结构的报道

发明内容

本发明的目的：提供一种宽频带的透波材料。

本发明的技术方案：一种氮化硅宽频带透波材料，其特征为：所述的材料包括七层，所述的材料包括Si₃N₄、Al₂O₃、Y₂O₃、造孔剂和分散剂，对应比例为1：x₁：x₂：x₃：x₄：x₅；