[發(fā)明專利]一種雷達(dá)天線罩用輕質(zhì)低損耗蜂窩芯材及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201911301173.6
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111057371A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳麗春;周凱運;張術(shù)偉;蘇韜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司濟(jì)南特種結(jié)構(gòu)研究所
• 主分類號: C08L79/04
• 分類號: C08L79/04;C08L81/06;C08L71/12;C08L79/08;C08L63/00;C08L77/10;C08J5/24;H01Q1/42
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張毓靈

本發(fā)明屬于航空復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雷達(dá)天線罩用輕質(zhì)低損耗蜂窩芯材及其制備方法。所述雷達(dá)天線罩用輕質(zhì)低損耗蜂窩芯材包括紙基材料、芯條膠、低介電浸漬樹脂，其中，所述紙基材料通過芯條膠粘并拉伸成蜂窩結(jié)構(gòu)，所述低介電浸漬樹脂浸漬固化在蜂窩結(jié)構(gòu)上，所述低介電浸漬樹脂由氰酸酯樹脂、增韌劑、催化劑和溶劑混合而成，其中，所述氰酸酯樹脂質(zhì)量比不少于60％。本發(fā)明制備的蜂窩芯材具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、低介電損耗的特性，可以滿足雷達(dá)天線罩等結(jié)構(gòu)/透波功能一體化化部件的使用需求，將使雷達(dá)天線罩的透波頻域和角域顯著提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雷達(dá)天線罩用輕質(zhì)低損耗蜂窩芯材及其制備方法。

背景技術(shù)

雷達(dá)天線罩一般由功能透波蒙皮材料和夾芯材料通過適當(dāng)?shù)某尚汀⒓庸すに囍圃欤鞘呛娇诊w行器最主要的電磁透波窗口。用于制造雷達(dá)天線罩的蒙皮復(fù)合材料和蜂窩芯材的介電性能(介電常數(shù)ε和損耗角正切tgδ)直接影響其透波性能。介電損耗角正切越大，電磁波能量在透過雷達(dá)罩過程中轉(zhuǎn)化為熱量而損耗掉的能量就越多。介電常數(shù)越大，則電磁波在空氣與介質(zhì)罩壁分界面上的反射就越大，這將增加鏡象波瓣電平并降低傳輸效率。因此，為達(dá)到最大傳輸和最小反射的目的，要求雷達(dá)罩材料的介電損耗角正切tgδ接近于零，介電常數(shù)ε盡可能低。

芳綸紙蜂窩具有高的比強(qiáng)度、比模量、低介電、耐候性好及阻燃等優(yōu)良特性在夾層結(jié)構(gòu)雷達(dá)天線罩中應(yīng)用廣泛。常用蜂窩容重80kg/m³～100kg/m³，介電常數(shù)1.15，介電損耗角正切0.005(10GHz)，難以滿足新型、多功能化飛機(jī)雷達(dá)天線罩減重、進(jìn)一步拓寬頻帶和角域的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種同時滿足雷達(dá)天線罩用蜂窩芯材輕質(zhì)、高強(qiáng)和更低介電損耗的需求的輕質(zhì)低介電損耗的蜂窩芯材。

另外，提供該輕質(zhì)低介電損耗的蜂窩芯材制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種雷達(dá)天線罩用輕質(zhì)低損耗蜂窩芯材，其包括紙基材料、芯條膠、低介電浸漬樹脂，其中，所述紙基材料通過芯條膠粘并拉伸成蜂窩結(jié)構(gòu)，所述低介電浸漬樹脂浸漬固化在蜂窩結(jié)構(gòu)上，所述低介電浸漬樹脂由氰酸酯樹脂、增韌劑、催化劑和溶劑混合而成，其中，所述氰酸酯樹脂質(zhì)量比不少于60％。

所述的氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯、酚醛氰酸酯、雙環(huán)戊二烯雙酚型氰酸酯、雙酚F型氰酸酯、雙酚M型氰酸酯中的一種，或幾種熔融混合。

所述的增韌劑為環(huán)氧樹脂與聚砜、聚醚砜、聚苯醚、聚醚酰亞胺任意一種或幾種的混合物。

所述的催化劑為酚類、胺類和咪唑催化劑含活潑氫的化合物與過渡金屬有機(jī)化合物中的任意一種或者幾種混合物。

所述紙基材料由對位芳綸纖維、聚酰亞胺纖維、PBO纖維中一種或幾種混合纖維經(jīng)過造紙工藝制得的紙基材料，厚度為40～200微米。

所述蜂窩芯材孔格形狀為正六邊形或矩形；蜂窩格孔邊長1.83mm～5.5mm；蜂窩容重48kg/m³～150kg/m³。

所述的雷達(dá)天線罩用輕質(zhì)低損耗蜂窩芯材制備方法，其包括如下步驟：

步驟1：紙張印膠及疊層固化

在紙基材料表面周期性涂印芯條膠，將涂有芯條膠的紙基材料按芯條膠位置錯層疊合，密封真空袋后放入熱壓罐固化，固化溫度150～200℃，時間2～5h，壓力0.3～1MPa，制得蜂窩疊層板；

步驟2：疊層切條拉伸

將疊層板裁切成符合使用厚度要求的蜂窩條，并將蜂窩條拉伸固定，形成蜂窩芯結(jié)構(gòu)；

步驟3：蜂窩浸膠