石英陶瓷天线罩表面封孔防潮涂层的研究

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1、·32·陶瓷2O1O．NO．8石英陶瓷天线罩表面封孔防潮涂层的研究崔唐茵刘瑞祥崔文亮杨显锋张永翠(中材高新材料股份有限公司山东淄博255031)摘要采用熔融石英粉、有机硅树脂和有机氟树脂为原料，对石英基体进行封孔和防潮处理，研究分析了体系、组成、结构和各项性能之间的关系。关键词陶瓷天线罩封孔防潮涂层介电性能3)性能测试。采用陶瓷材料体积密度、显气孔率前言和吸水率的测试方法对封孔前后密度、显气孑L率和吸水率的变化进行对比；采用三点弯曲法对强度进行测导弹天线罩是保证雷达天线系统正常工作的关键试；通过扫描电镜观察微观结构变化；通过波导短路法部件，它既是弹体的组成部分，又是雷达制导系统的组进行介电

2、常数和介电损耗角正切的测试。成部分，承担防热、透波和抗烧蚀的作用，保证导引头的正常工作。石英陶瓷材料由于具有热膨胀系数小、2结果与讨论导热率较低、抗热震性能稳定，而且介电性能稳定等特性，是目前战术导弹天线罩较为理想的材料。熔封孔处理目的：封填缺陷处；保证涂层气密性。融石英陶瓷材料具有多孑L结构和亲水性能，吸潮后吸2．1封孔前后基体的微观分析水率高达7左右，并严重影响材料的透波性能。，因石英陶瓷材料是一种固相烧结体，烧结体中熔融此，制备具有优异的透波性能、力学性能、耐环境性能石英颗粒之间相互堆积紧密接触结合在一起，颗粒问的封孔防潮透波多功能涂层是解决上述问题的有效手有较多气孔相，因此，材料具

3、有较高的气孔率，使得材段。石英陶瓷天线罩的封孔防潮保护技术已成为不容料吸水率较高，潮湿环境中，材料的介电性能会受到严忽视的问题l4]。重影响。图1为基体涂覆涂层前后石英基体端口形貌SEM图片，涂敷防潮涂层前基体断口处颗粒堆积不密1试验实，存在大量气孔，涂覆防潮涂层后基体断口处致密、平整光滑。1)原材料。本研究采用熔融石英粉、有机硅树脂、氟碳树脂以及其他助剂作为主要原料。2)制备工艺。试验基体的制备：以注凝成形工艺制备的石英陶瓷天线罩罩体为试验基体；涂层的制备及喷涂：以熔融石英粉、有机硅树脂以及其他助剂为原料，配制而成封孔涂料，采用喷涂工艺对基体进行封孔处理，流平后经中温l10℃～150℃固

4、化；以氟碳树脂和有机硅树脂为主要组成，按一定比例混合，并加入适量外加剂制备防潮涂料，采用喷涂工艺对基体进行防潮处理，流平后经中温150℃～180℃固化。(a)涂敷涂层前l2345陶瓷·33·ln3O1儿O差，而防潮涂层为致∞密的连续膜∞，与基体结合后有较高的附着力，因此增强了基体材料的强度。表2封孔后抗弯强度变化样块封孔后强度封孔变化率(g／cm。)()8．5311．178．6O16．535．O7(b)涂敷涂层后6．65图1涂敷涂层前后石英基体端口形貌2．2封孔前后显气孔率和密度的变化表3封子L并防潮后抗弯强度变化1234表1封孔前后显气孔率和密度的变化样块空白样强度封孔并防潮后封孔并防潮

5、．⋯(g／cm。)强度(g／cm。)前后变化率(％)33331O．613¨8O4M弱O．571．89∞1．94明63923317．1318322l0．6O1．911．9415．110．551．9l1．9530．660．551．9O1．9423．14∞∞O．611．921．955659411O．3O弘％粥∞盯878517在基体圆周对称位置切取试样，将试样切割成尺2．4封孔防潮后基体介电性能的变化寸约为25mmx25mm×25mm试块5个，采用阿基表4封孔并防潮后介电常数与介电损耗的变化米德法测得各组试样封孔前后显气孔率和密度的变化。基体封孔后显气孔率明显降低，密度有所提高(见表1)。3．14

6、1．O1．22．3封孔防潮后抗弯强度的变化3．2O1．11．3在基体根部圆周对称位置切取试样，将试样切割3．111．01．2成尺寸为3mm×4mm×45mm试块6个，进行抗弯3．171．01．2强度的测试。从表2中可以看出封孔后基体的抗弯强3．2O1．11．3度明显提高，因为封孔后基体表面的气孔等缺陷得到有效弥补，因此，基体强度均呈增强的趋势。导弹天线罩的介电性能主要指材料的介电常数和表3为空白样与封孔并防潮后抗弯强度值的变损耗角正切。介电常数越大，则电磁波在空气与天线化。从表3中可以看出封孔并防潮后基体的抗弯强度罩分界面上的反射就越大，这将增加径向波瓣电平并得到了明显的提高，并且基体强度

7、越低增强效果就越降低传输速率。材料的损耗角正切越大电波透过天线明显。4#试样的变化率最大，变化率为3O．669／6。这罩转化的热量越多，损耗的能力就越多。因此，要求天是由于基体的强度越低表面气孔等缺陷越多，涂层作线罩材料的损耗角正切低至接近于零，介电常数尽可用后强度的增强效果越明显。虽然封孔后基体表面的能低，以获得较高的传输系数，较宽的壁厚容差。气孔等缺陷得到弥补，但其本身比较疏松，结合能力稍在基体根部圆周对称位置切取试