[發明專利]一種耐高溫頻率選擇透波結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201610837457.7
• 申請日: 2016-09-21
• 公開（公告）號: CN106630979B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 劉海韜;郝璐;黃文質;王瑞;王秀芝;姜如
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學;北京機電工程研究所
• 主分類號: B32B15/04
• 分類號: B32B15/04;B32B18/00;C04B35/14;C04B35/82;C04B35/80;C04B41/90;C03C8/00;C03C3/064;B23K26/362
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

1.一種耐高溫頻率選擇透波結構，所述耐高溫頻率選擇透波結構由內至外依次包括透波層（1）、修飾粘接層（2）和頻率選擇層（3），其特征在于，所述透波層（1）為連續纖維增強陶瓷基透波復合材料，所述修飾粘接層（2）為低介電常數材料，所述頻率選擇層（3）為具有周期結構圖案的貴金屬物理鍍層或貴金屬玻璃導體涂層；

所述連續纖維增強陶瓷基透波復合材料包括石英纖維增強石英復合材料、石英纖維增強氮化物復合材料、鋁硅酸鹽纖維增強氧化硅復合材料、鋁硅酸鹽纖維增強鋁硅酸鹽復合材料、鋁硅酸鹽纖維增強氧化鋁復合材料、氧化鋁纖維增強氧化硅復合材料、氧化鋁纖維增強鋁硅酸鹽復合材料或氧化鋁纖維增強氧化鋁復合材料；所述石英纖維增強氮化物復合材料包括石英纖維增強氮化硼復合材料和/或石英纖維增強氮化硅復合材料；所述低介電常數材料包括硼硅酸鹽玻璃、石英玻璃、鋰鋁硅玻璃、莫來石、堇青石或鋇長石；

所述貴金屬物理鍍層或貴金屬玻璃導體涂層中采用的貴金屬包括銀、金、鈀和鉑中的一種或其中幾種的合金；

所述修飾粘結層（2）的厚度為0.1mm～0.2mm；所述頻率選擇層（3）中，貴金屬物理鍍層的厚度為0.5μm～5μm，貴金屬玻璃導體涂層的厚度為20μm～50μm。

2.一種如權利要求1所述的耐高溫頻率選擇透波結構的制備方法，包括以下步驟：

（1）根據耐溫、力學以及透波性能要求確定透波層的材料，以所述透波層為基板，對所述基板進行噴砂粗化處理；

（2）將低介電常數材料粉體通過噴霧工藝造粒后，采用等離子噴涂工藝將其噴涂在步驟（1）后得到的基板表面，形成修飾粘結層；

（3）在經打磨光滑后的修飾粘結層表面制備貴金屬物理鍍層或貴金屬玻璃導體涂層；

（4）采用激光加工工藝，根據電性能設計要求在貴金屬物理鍍層或貴金屬玻璃導體涂層表面刻蝕周期結構圖案，制成頻率選擇層，即得到所述的耐高溫頻率選擇透波結構。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，噴砂粗化處理采用的氣壓為3MPa～5MPa，噴砂距離為30mm～50mm，沙子粒徑為50μm～100μm，噴砂時間為1min～3min。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，等離子噴涂工藝采用的Ar流量為20NL/min～40NL/min，H₂流量為8NL/min～12NL/min；送粉氣流Ar流量為2.5NL/min～3.2NL/min，送粉量為10%～30%，電流為500A～600A，功率為30kW～50kW，噴涂距離為100mm～150mm。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，貴金屬物理鍍層采用磁控濺射工藝制備，制備時采用的保護氣氛為Ar氣，濺射功率為80W～120W，氣氛壓強控制為0.5Pa～2Pa，濺射時間為5min～50min；貴金屬玻璃導體涂層由貴金屬玻璃漿料經過絲網印刷-燒結工藝制備而成，燒結時采用的峰值燒結溫度為600℃～900℃，升溫速度為20℃/min～30℃/min，燒結時間為10min～30min。