中國粉體網(wǎng)訊  近年來隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以遠程打擊、精確制導(dǎo)為鮮明特點的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈，在飛行速度、機動性能和打擊距離等方面都取得了長足的進步。飛行速度的不斷提高給導(dǎo)彈構(gòu)件提出了巨大的考驗，迫切要求導(dǎo)彈用材料體系各項性能的不斷提升，以滿足導(dǎo)彈在復(fù)雜環(huán)境、惡劣條件下的使用要求。

導(dǎo)彈最前緣的天線罩，在使用過程中不僅需要承受較強的氣動載荷和較高溫度的熱沖刷，以保護導(dǎo)彈內(nèi)部構(gòu)件免損傷，同時還必須具有優(yōu)異的透波性能，以保障信號的正常傳輸從而實現(xiàn)精確制導(dǎo)。因此，作為結(jié)構(gòu)、功能一體化的導(dǎo)彈天線罩，必然要求其材料體系擁有優(yōu)良的介電性能、較好的力學(xué)性能以及耐高溫、抗熱震等優(yōu)異的綜合性能。

至今，天線罩用材料大致經(jīng)歷了從有機材料到無機材料和由單相材料到復(fù)相材料的發(fā)展歷程。其中，早期的樹脂基復(fù)合材料的耐溫性能較差并且容易老化變形，已經(jīng)不能夠適用于高馬赫數(shù)導(dǎo)彈的使用要求。具有較高強度、硬度和優(yōu)異抗侵蝕能力的氧化鋁陶瓷和微晶玻璃，存在抗熱震性能較差和高溫介電性能不穩(wěn)定等問題，一般也只能應(yīng)用在低馬赫數(shù)導(dǎo)彈上。

至于現(xiàn)在應(yīng)用較多的SiO2纖維增強陶瓷透波材料，又由于纖維在高溫下存在析晶，很大程度上限制了其在耐高溫天線罩領(lǐng)域的應(yīng)用。為此，國內(nèi)外競相開展了其他具有更好耐溫性能透波纖維的研究，期望制備出性能更加優(yōu)異的纖維增強陶瓷基透波材料，但是目前距離工業(yè)化生產(chǎn)還有很大的差距。

陶瓷透波材料是一種兼有耐高溫性能與透波性能的介質(zhì)材料。

陶瓷透波材料可分為氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷。前者有氧化鋁陶瓷、石英陶瓷、氧化鈹陶瓷、微晶玻璃、堇青石陶瓷等等。非氧化物陶瓷主要有碳化硼（BN）和氮化硅（Si3N4）。

國外高溫陶瓷透波材料的研究現(xiàn)狀

國外透波材料的研究始于20世紀50年代初，目前已開發(fā)出多種透波材料體系，主要分為有機透波材料和無機透波材料兩大類，即高分子透波材料和陶瓷透波材料。高分子透波材料包括玻璃纖維和石英纖維等有機纖維增強樹脂（聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、氰酸脂樹脂、氟樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和聚酰亞胺樹脂等）復(fù)合材料。

國內(nèi)高溫陶瓷透波材料的研究現(xiàn)狀

國內(nèi)透波材料研究從20世紀70年代末開始，開發(fā)的透波材料多為樹脂基有機材料，如玻璃纖維和石英纖維等無機纖維增強樹脂（環(huán)氧樹脂、氟樹脂、雙馬樹脂等）復(fù)合材料，其特點是工藝簡單、成本低、強度高、質(zhì)量輕，但使用溫度低，最高使用溫度為400℃。

盡管如此，國內(nèi)無機陶瓷材料也取得了一定進展，研制的無機陶瓷透波材料有微晶玻璃、石英陶瓷和纖維增強SiO2陶瓷復(fù)合材料，特點是使用溫度較高，可在1500℃使用。其中，微晶玻璃、石英陶瓷是典型的脆性材料，抗沖擊性能差，應(yīng)用于低馬赫數(shù)導(dǎo)彈透波材料，微晶玻璃用于4Ma以下，石英陶瓷可工作到5Ma以上，但仍無法滿足高過載要求和薄壁結(jié)構(gòu)使用要求。

國內(nèi)纖維增強二氧化硅復(fù)合材料的研究起步于20世紀70年代末，先后研制和發(fā)展了正交三向石英、高硅氧穿刺等耐熱透波復(fù)合材料，其已經(jīng)在DF-21A等型號天線窗上獲得應(yīng)用。纖維增強結(jié)構(gòu)研究也取得了較大進展，開發(fā)出2.5D仿形織物，這種織物增強二氧化硅復(fù)合材料的突出特點是綜合性能優(yōu)良，除了良好的耐熱性能和很低的介電常數(shù)外，強度和斷裂韌性要比石英陶瓷材料高得多，是一種綜合性能較好的耐熱寬頻帶天線罩材料。

報告人簡介

王洪升，山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計院陶瓷透波材料學(xué)科帶頭人，長期從事纖維增強陶瓷基復(fù)合材料、氮化物陶瓷復(fù)合材料及其特種涂層的研制。在纖維增強陶瓷基復(fù)合材料方向，先后攻克料漿浸漬成型、致密化和防潮處理等關(guān)鍵技術(shù)，解決了耐高溫/透波/隔熱、大尺寸超薄、長航時耐沖刷等設(shè)計與制備等問題，為地地、空空、地空和空地導(dǎo)彈等 10 余個國家高新及重點武器裝備開發(fā)了數(shù)十種產(chǎn)品，形成年產(chǎn)千件產(chǎn)品能力。在氮化物陶瓷方向，在國內(nèi)首次通過了全面地面試驗和飛行打靶考核，為新一代陶瓷天線罩制品的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

先后獲得 4 項國際先進水平、3 項國內(nèi)領(lǐng)先水平成果鑒定；申請30 多項國家發(fā)明/國防專利，并已授權(quán) 18 項；完成國家軍用標準、行業(yè)標準 2 項，在研 5 項。

先后獲得山東省科技發(fā)明一等獎（第 2 位）、淄博市高新區(qū)科技一等獎等獎項，獲得山東省勞動模范、淄博市經(jīng)信委時代先鋒先進個人、振興淄博勞動獎?wù)碌确Q號，入選第七批淄博有突出貢獻的中青年專家。

想要了解更多關(guān)于陶瓷透波材料的內(nèi)容，那就一定不要錯過7月中旬在淄博舉辦的先進陶瓷會議，屆時，山東工業(yè)陶瓷研究院設(shè)計院新材料事業(yè)部王洪升副總經(jīng)理將會為我們帶來《陶瓷透波材料研究應(yīng)用進展》的專題報告。