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與石英纖維復(fù)合的陶瓷基體材料

發(fā)布日期:2020-07-20 10:03:45 作者:admin1 點(diǎn)擊:1718

  陶瓷材料的工作溫度高、抗燒蝕、性能穩(wěn)定、強(qiáng)度高、且具有適宜的介電性能,與石英纖維復(fù)合可以制備出適合高溫高馬赫飛行的透波材料,因而越來(lái)越受到人們的重視。

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  氧化鋁

  氧化鋁是*早應(yīng)用于透波領(lǐng)域的陶瓷材料,它的室溫和高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、硬度大、抗雨蝕和抗粒子性能好。采用石英纖維增強(qiáng)氧化鋁陶瓷,不僅可以顯著改善氧化鋁陶瓷的脆性,還可以獲得較好的抗熱沖擊性。但是,由于氧化鋁陶瓷的介電常數(shù)始終偏高且隨溫度的變化過(guò)大,因而只適用于Ma<3的導(dǎo)彈。

  二氧化硅

  二氧化硅的密度小(2.2g/cm),熱膨脹系數(shù)小(0.5×10-6K),ε和tanδ值小,且隨頻率和溫度的變化不大,抗熱沖擊性和環(huán)境穩(wěn)定性優(yōu)良,其缺點(diǎn)是易吸潮、抗燒蝕性能差、使用溫度限于1800℃。采用石英纖維增強(qiáng)二氧化硅材料,既保留了基體的優(yōu)良特性,又通過(guò)纖維增韌提高了強(qiáng)度、減小了密度。石英纖維或織物增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料以其優(yōu)異的性能成功地應(yīng)用于Ma>5的導(dǎo)彈天線罩材料。

  氮化物

  選作石英纖維透波材料的氮化物基體主要是氮化硅和氮化硼材料,它們共同的特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性好,抗燒蝕性能優(yōu)異,能經(jīng)受Ma=6~7飛行條件下的熱震。但是,氮化硅的相對(duì)介電性能偏高,而氮化硼易吸潮和氧化,而且工藝上也難以成型大尺寸構(gòu)件。因此,對(duì)氮化物的研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段,沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用的報(bào)道。

  磷酸鹽

  石英纖維增強(qiáng)磷酸鹽透波材料主要是指石英纖維增強(qiáng)磷酸鋁、磷酸鉻、磷酸鉻鋁等復(fù)合材料。磷酸鹽材料具有良好的力學(xué)、物理和電性能,一直是俄羅斯透波材料的研究重點(diǎn)。俄羅斯經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究,對(duì)各種磷酸鹽的結(jié)構(gòu)、性能及工藝有較全面的了解,其制備的纖維增強(qiáng)磷酸鹽材料已廣泛應(yīng)用于巡航導(dǎo)彈、反導(dǎo)型和戰(zhàn)術(shù)型導(dǎo)彈及航天飛機(jī)上。

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