玻璃鋼作為雷達(dá)罩用材料的應(yīng)用發(fā)展

所屬分類：新產(chǎn)品新技術(shù)   作者：中國玻璃纖維與絕熱材料網(wǎng)

    地對空情報(bào)雷達(dá)由于大多架設(shè)于高山、海岸或海島，工作環(huán)境十分惡劣。無法抵御大風(fēng)、雷電以及鹽霧濕氣的侵蝕。采用玻璃鋼材料制成的天線罩可防止以上的影響情況，使得雷達(dá)天線可以全天候工作，避免了一切環(huán)境因素造成的故障，可使壽命處長一倍以上。

    材料是雷達(dá)天線罩研制的重要基礎(chǔ)。介質(zhì)材料應(yīng)滿足介電性能、力學(xué)性能、耐環(huán)境性能、工藝姓良好并適用于工業(yè)化生產(chǎn)材料的介電性能與雷達(dá)天線罩的電性能密切相關(guān)。材料損耗角正切（tg ）大，則空氣與介質(zhì)罩壁之間的界面反射就大，從而降低了電磁渡的傳輸。因此，雷達(dá)天線罩需要低介電常數(shù)、低損耗角正切，同時(shí)又有好的力學(xué)性能、耐環(huán)境性能、工藝性的介質(zhì)材料。目前，雷達(dá)罩材料較多采用的是環(huán)氧樹脂和E玻璃纖維。隨著對雷達(dá)天線罩性能要求的不斷提高，D玻璃纖維、石英玻璃纖維等增強(qiáng)材料及改性雙馬來酰亞胺樹脂、DAIP樹脂、氰酸酯樹脂等具有更好介質(zhì)性能的材料也投入了使用。

    1．樹脂體系

    現(xiàn)在地面雷達(dá)罩用樹脂有聚酯和環(huán)氧，用于濕法手糊成型工藝。為適應(yīng)高性能雷達(dá)罩的要求，也己研究出一些高性能的樹脂基體。改性環(huán)氧樹脂基體5251，適合RTM工藝，使用溫度-55～153℃。該材料已在機(jī)載天線罩應(yīng)用多年。改性環(huán)氧樹脂基體5258蒙皮材料，使用溫度-55～153℃。該材料己在某機(jī)載天線罩上應(yīng)用。雙馬來酰亞胺樹脂體系4501A及4501B分別做機(jī)載天線罩蒙皮及RTM實(shí)芯壁樹脂。使用溫度－55、150t，電性能優(yōu)良。它已用于機(jī)載PD雷達(dá)天線罩及微帶天線等。

適用RTM工藝的雙馬樹脂6421，其工藝控制困難，成型壓力較高，后處理溫度高且時(shí)間長。目前正在改進(jìn)中。氰酸酯樹脂是天線罩及其它透波用途理想材料，氰酸酯樹脂國內(nèi)也開始在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研制和小批量生產(chǎn)。該樹脂適用RTM工藝，也適于做預(yù)浸料蒙皮，耐溫15℃。美國及其它國家已有商品。如：氰酸酯5575－2/玻璃纖維和石英纖維預(yù)浸料系列。它們與METLBOND2555膠膜及X6555人工介質(zhì)做成的準(zhǔn)實(shí)芯壁天線罩在X（8~12GHz）、K"（26.5~40GHz）和W（75~100GHz）時(shí)，及tg 值變化很小，比典型環(huán)氧和雙馬樹脂 值低10~15％，tg 值低3倍，同時(shí) 及tg 值隨頻率（8~100GHz）及溫度（23~232℃）變化很小。這對高性能天線罩電性能穩(wěn)定性是很重要的，是毫米波天線罩的理想材料。

2．玻璃纖維增強(qiáng)材料

    適合作天線罩的增強(qiáng)材料種類較多，選用什么洋的增強(qiáng)材料應(yīng)根據(jù)雷達(dá)罩的性能要求、原材料的成本和貨源保證等方面的綜合情況來確定。高性能的天線罩增強(qiáng)材料，一般使用增強(qiáng)型處理劑，使用方便，強(qiáng)度高，耐候性好。

    玻璃纖維是應(yīng)用較為廣泛的增強(qiáng)材料，有E、D、R、S等類。玻璃纖維的品種還有空心S－2纖維，其密度為1.8g/cm3制成的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度為1.5GPa。還有一種低介電D－玻璃纖維，是一種硅硼纖維（72~75％的Si02，23％的B2O3），主要用于制造雷達(dá)罩。目的是改善電性能和減少電氣厚度以降低實(shí)心罩的重量。石英纖維作為雷達(dá)罩材料在航天飛帆、隱身飛機(jī)及導(dǎo)彈上己應(yīng)用了數(shù)十年，但由于其價(jià)格昂貴，一直很少應(yīng)用于民用產(chǎn)品。石英纖維電性能優(yōu)異，熱膨脹系數(shù)為零，硬度高，用它代替以往的玻璃纖維，可以獲得高性能的雷達(dá)罩。這種雷達(dá)罩的探測范圍可以增大到224km，壽命更長，維修性能更好，同時(shí)可獲得較明顯的重量減輕效果。與相同的E－玻璃雷達(dá)罩相比，它可減重6~20％.