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超高速飞行器用天线罩透波材料

发布日期:2020-07-30 11:08:50 作者:admin1 点击:10

      目前国外高性能隔热纤维材料多采用SiO2纤维、高铝质纤维和Saffil纤维(96%Al2O3和4%SiO2)作为热防护系统中的柔性隔热材料。由于SiO2纤维弹性模量小、耐高温(短时间内能承受1480℃的高温),热膨胀系数低,能承受剧烈的温度变化及同时产生的热冲击,应用更为广泛。SiO2纤维主要包括石英纤维和二氧化硅纤维棉。

  石英纤维是以高纯二氧化硅石英晶体为原料,经过高温熔融后拉制而成,石英纤维的软化温度为1700℃,一般的石英纤维可以在600-1050℃的高温下长期使用,当温度高于1600℃时,石英纤维开始升华,这是一种吸热反应来消耗热能,利用这种性能,石英纤维可以用作宇航飞船和洲际导弹返回大气层的烧蚀材料。

  石英纤维用作超高速飞行器天线罩用透波材料

  超高速飞行器Ma>5,天线罩受到的热震更为严酷,融石英等均质陶瓷材料的强度已经不能瞒住使用要求,为了提高陶瓷透波材料韧性,提高其在高马赫数天线罩上的使用可靠性,纤维增强陶瓷基复合材料成为研究热点。根据增强纤维的种类不同,可分为石英增强陶瓷基复合材料、氧化铝基纤维增强陶瓷基复合材料及氮化物纤维增强陶瓷基复合材料。

  石英纤维增强陶瓷基复合材料

SiO2f/SiO2复合材料以石英纤维为增强体,无定形氧化硅为基体,成分单一,既保持了石英陶瓷优异的介电性能及抗热震性能,有显著提高了材料的强度、韧性及使用的可靠性。美国Philco-Ford公司和General Eleetrice公司样子的SiO2/SiO2复合材料介电常数为2.88,损耗角正切为6。12X10-3,已应用于“三叉戟”潜地导弹。国内研制的SiO2f/SiO2复合材料室温弯曲强度高达160Mpa,介电常数在3.20-3.25损耗角正切值低于0.003。受石英纤维耐温性的闲置,石英纤维增强氮化物基复合材料的使用温度与SiO2f/SiO2复合材料相当。


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