[發明專利]一種氮化硅寬頻帶透波材料

有效

• 申請號: 201611161843.5
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108218438B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 馬娜;門薇薇;孫世寧
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司濟南特種結構研究所
• 主分類號: B32B18/00
• 分類號: B32B18/00;H01Q1/42;C04B35/584;C04B38/00;C04B35/622
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明涉及一種透波復合材料，特別涉及一種氮化硅寬頻帶透波材料。所述的材料包括七層，所述的材料包括Si₃N₄、Al₂O₃、Y₂O₃、造孔劑和分散劑，對應比例為1：x₁：x₂：x₃：x₄：x₅；從上至下第一、三、五、七層材料配比相同，其中x₁＝0.03?0.08，x₂＝0.02?0.04，x₃＝0.06?0.1，x₄＝0.01?0.03，x₅＝5?13；從上至下第二、四、六層材料配比相同，其中x₁＝0.01?0.05，x₂＝0.03?0.08，x₃＝0.1?0.5，x₄＝0.04?0.08，x₅＝13?20。本發明提供一種七層氮化硅多層結構，可通過調節介電常數實現在18～40GHz的高頻段、寬頻帶透波特性。本發明用于新一代高超音速空空、空地、地空反輻射導彈天線罩及其它耐高溫次承力部件，具有一定的軍事效益和經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種透波復合材料，特別涉及一種氮化硅寬頻帶透波材料。

背景技術

隨著現代戰爭的需要以及航空航天技術的發展，高超聲速飛行器的馬赫數越來越高。目前各類高超聲速飛行器的飛行速度多在4Ma以上，再入速度已達到8～12Ma甚至更高，對得電磁窗口提出了耐高溫的要求。與此同時，隨著現代反輻射導彈導引頭技術的不斷發展，導引頭可以工作在很寬的頻段范圍內，無論是敵方的警戒雷達(頻率較低)還是導彈制導、炮瞄雷達(頻率較高)均處于攻擊范圍內，覆蓋雷達工作頻率0.1～40GHz。為了保證在惡劣環境條件下通訊、遙測、制導、引爆等系統的正常工作，發展耐高溫、寬頻帶透波材料是目前發展的必然趨勢。

有機樹脂基透波復合材料只能在500℃短期使用；陶瓷基復合材料避免了陶瓷的脆性，但制備工藝技術不成熟離型號應用仍有較長的差距；氮化物類無機陶瓷類透波材料具有介電常數可調節、力學性能優異的特點，且可通過多層復合技術實現寬頻技術指標要求。

Boeing公司研制了一種雙層結構以氮化硅、鋇鋁硅酸鹽為組分的天線罩材料，芯層和蒙皮的介電性能、彈性模量、熱膨脹等性能在500℃下基本保持不變，但僅能在較窄頻帶內實現透波性能。美國和以色列制備了A型夾層的Si₃N₄陶瓷天線罩，外層為相對致密的Si₃N₄，而內層為多孔的Si₃N₄，未見寬頻透波性能方面的報道。美國制備5層的SiO₂/Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄/SiO₂陶瓷天線罩。在6～18GHz寬頻范圍內0°入射角的透波率為80％～95％，60°入射角的透波率為42％～97％，未見其他頻帶性能報道。

目前所制備的氮化硅多層結構最多僅為5層，只能在某一特定頻帶內透波，未見氮化硅7層結構制備方法的相關報道。另外，在材料上往往是氮化硅材料與其他低溫材料組合實現多層結構，未見純氮化硅多層結構的報道

發明內容

本發明的目的：提供一種寬頻帶的透波材料。

本發明的技術方案：一種氮化硅寬頻帶透波材料，其特征為：所述的材料包括七層，所述的材料包括Si₃N₄、Al₂O₃、Y₂O₃、造孔劑和分散劑，對應比例為1：x₁：x₂：x₃：x₄：x₅；