除了氧化鋁，雷達天線罩陶瓷材料還有哪些？

發布日期：2022-10-20 14:22:11 點擊：

一般這種情況下，天線罩材料須滿足現在以下工作條件：優良的介電性能；抗熱沖擊性能好；力學系統性能具有優異；密度小；容易導致加工。

早期的天線罩材料是有機聚合物及其纖維織物增強復合材料，隨著航天技術的發展，許多飛機的飛行速度都有了很大的提高，目前導彈的總飛行速度已超過2Ma。由于有機聚合物在高溫下可以裂解，它們已經不能適應高速飛行帶來的惡劣環境，有機聚合物材料逐漸被時代淘汰。目前國內外天線罩材料主要有氧化鋁、石英、氮化物、微晶玻璃等。

雷達天線罩陶瓷材料

氧化鋁陶瓷

氧化鋁是最早的商用單氧化物陶瓷透波材料，已成功應用于響尾蛇導彈和麻雀 III 導彈。其主要優點是強度高，硬度高，抗雨水侵蝕性能好。缺點是介電性能差(ε = 9.6)、熱膨脹系數高(α = 8.4 × 10-6 ° C-1)和彈性模量低，以及缺乏足夠的抗熱震能力。

石英陶瓷

由于石英陶瓷的密度和熱膨脹系數相對較低，因此具有優良的熱防護和抗熱震性能。此外，石英陶瓷的介電損耗和介電常數較低。熔融石英的介電常數 ε 和介電損耗 tanδ 分別為3.4 × 10-3和0.4 × 10-3。在傳波材料中，除了各向同性熱解氮化硼以外，熔融石英陶瓷是介電性能最優良的材料。其成型工藝相對成熟，易于在不同形狀和尺寸產品的制備中實現，目前已成功應用于防空導彈天線罩材料領域。在國內，山東工業陶瓷研究設計院研制的石英陶瓷天線罩，將動態鑄造工藝與高精度低應力冷加工技術相結合，實現了批量生產。

但是，石英陶瓷的劣勢也比較具有明顯，由于是出現脆性增加材料，其抗彎強度發展相對成本較低，斷裂韌性為1.0MPa·m?，抵抗災難性破壞的能力水平較差，此外還有耐高溫（1200℃）性差、不耐雨蝕，限制了這種教學材料的應用，僅能夠用于進行制作低馬赫導彈系統所需的透波材料，且也無法得到滿足對于薄壁組織結構和高過載的使用技術要求。

莫來石陶瓷為Al2O3-SiO2二元體系中唯一穩定存在的化合物，化學式為3Al2O3·2SiO2。莫來石陶瓷具有高熔點(1870℃)、低熱導率(5.48W/(m·K))及線膨脹系數(20~400℃，平均值為4.2×10-6/K)、低彈性模量(200GPa)、低介電常數(25℃，1MHz下為6.4~7.0)，常被用作高溫隔熱部件、電子封裝材料、熱交換器部件、激光晶體材料、透波材料等。

氮化物陶瓷

氮化物系列陶瓷（氮化硅、氮化硼、氮氧化硅等）自身發展具有一個良好的介電性能，與石英陶瓷企業相比，在力學系統性能分析以及耐高溫能力等方面進行有著自己無可比擬的優勢，被眾多研究者所青睞，并進行了大量的研究。目前，美法俄等西方國家軍事文化強國研制出BN/Si3N4透波材料，并采用基于這種影響復合建筑材料可以制備出了學生達到實用化水平的高馬赫數導彈天線罩。