[發明專利]一種夾層結構石英復合陶瓷天線罩近凈模壓成型及防潮處理方法

有效

• 申請號: 201911065210.8
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110818440B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 吳廣力;賈曼莉;王宇鋒;王芬;佘平江;任海成
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天江北機械工程有限公司
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/80;C04B35/82;C04B35/14;C04B35/622;C04B41/84;H01Q1/42
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;彭成

本發明設計的夾層結構石英復合陶瓷天線罩近凈模壓成型及防潮處理方法，可近凈尺寸一體化成型，成型效率高、成本低。本發明天線罩的各層密度可調，且適用于更多層天線罩成型的方法，工藝可設計性強，適用與多種寬頻透波功能要求，且具有防隔熱性能。本發明防潮效果優異，殘碳率低，不會因長時間老化產生微裂紋而失去防潮效果，且工藝方法簡單，成本低。

技術領域

本發明屬于航天復合材料技術領域，具體涉及一種夾層結構石英復合陶瓷天線罩近凈模壓成型及防潮處理方法。

背景技術

導彈天線罩位于導彈最前端，是雷達制導系統重要組成部分，是結構與功能一體化產品，是導彈在高速飛行條件下實現精確制導的重要保證。石英復合陶瓷是目前國內外天線罩中應用最為成熟，性能優異耐高溫高透波材料。隨著航天技術發展和導彈武器精確制導技術的進步，導彈天線罩呈現多介質夾層結構發展趨勢，實現寬頻透波和隔熱一體化功能。

石英復合陶瓷材料為脆性高硬度材料，其結構成型、精密加工是技術短板，無法實現多層結構一體成型，且成本高、周期長，亟待開展新型成型方法，適應功能發展要求。

發明內容

針對背景技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種多介質夾層結構石英復合陶瓷天線罩的制備方法，可實現多層結構石英復合陶瓷材料的一體化成型，工藝可設計性高，成本低效率高，同時給出了與多孔陶瓷材料向適應匹配的超疏水防潮處理工藝方法。

為了達到上述目的，本發明設計的夾層結構石英復合陶瓷天線罩近凈模壓成型及防潮處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，將無浸潤劑拉絲制備的石英纖維紗浸泡在25％～40％氧化硅固含量高純硅溶膠中1～1.5h時間后，取出室溫晾置，然后鼓風烘干，采用高速攪拌機，將纖維打成蓬松狀，要求纖維不粘連，即制備成上漿纖維；

S2，將高固含量高純硅溶膠、上漿纖維、超吸水高分子顆粒分別按照100：50：a和100：50：b的質量比備料，分別高速攪拌混合均勻后靜置，形成甲組分漿料和乙組份漿料；a和b的值是根據天線罩夾層結構材料孔隙率的設計而定，其中0.5≤a≤1.5；8≤b≤12；

S3，將X質量甲組份漿料，倒入天線罩模具凹模腔中，合凸模，壓力機加壓至0.8～1MPa，室溫靜置24h以上，形成天線罩外層；

S4，打開凸模，再將Y質量乙組分漿料繼續倒入天線罩模具凹模腔中，合凸模，壓力機加壓至0.3～0.4MPa，室溫靜置24h以上，形成天線罩中層；

S5，打開凸模，將Z質量甲組分漿料倒入天線罩模具凹模腔中，合凸模，壓力機加壓至0.8～1MPa，室溫靜置24h以上，形成天線罩內層，取出天線罩坯料；

S6，將天線罩坯料在40℃～60℃條件下，鼓風干燥24h，按照以下曲線升溫進行熱處理：1h內逐漸升至100℃，在100℃保溫2h，3h內逐漸升至300℃，在300℃保溫3h，2h內逐漸升至500℃，在500℃保溫3h，4h內逐漸升至900℃，在900℃保溫3h，結束，隨爐冷卻；

S7，在將燒結成型的天線罩內外表面，噴一層KH550硅烷偶聯劑溶液，室溫晾置2h，然后在內外表面噴一層端氨基改性全氟聚醚硅氧烷溶液，室溫晾置表面不流膠，然后100℃～120℃條件下干燥2h～3h，形成防潮涂層。

優選的，S1中，選用長度在10mm～30mm短纖維的石英纖維紗。采用無浸潤劑拉絲制備的石英纖維紗，與氧化硅基體結合性能好，且無需重新去除浸潤劑，工序簡單成本低。

優選的，S1中，室溫晾置時間為24～48h，鼓風溫度為100℃。

優選的，S2中，高純硅溶膠固含量在60％以上，金屬離子含量不大于1000ppm，PH＝8～10。