結構、耐熱、透波功能一體化石英/聚酰亞胺研究

劉含洋， 趙偉棟， 潘玲英， 崔 超， 孫寶崗， 蔣文革

(航天材料及工藝研究所 結構復合材料研究應用中心，北京100076)

透波材料作為窗口材料是保護航天器在惡劣環境下通訊、遙測、制導、引爆等系統能正常工作的一種多功能介質材料［1～3］，在運載火箭、飛船、導彈及返回式衛星等航天飛行器天線系統中得到廣泛的應用［4～7］。隨著天線系統工作機制的改變，耐高溫、寬頻透波已經成為評價天線系統作戰能力的重要指標［8～10］。隨著對于飛行器高馬赫數(Ma≥3.5)要求的提高，天線系統所受的氣動加熱更加嚴重，工作溫度提高到約400℃［11～13］，因此透波材料的高溫介電性能及高溫力學性能備受關注。

天線系統現階段的選材要求是強度高、模量高、耐候性好及介電性能好等。聚酰亞胺復合材料具有優異的耐高溫性能;優良的耐老化、耐輻射、耐化學穩定性等綜合性能;優異的寬溫寬頻介電性能。純樹 脂 的 介 電 常 數 為2. 98 ～3. 2，介 電 損 耗 ＜0.008［3］。選擇特殊的增強纖維與聚酰亞胺樹脂復合，可以得到具有較低的熱導率，具有防熱和承載一體化的多功能復合材料，結構減重效果顯著［13～16］。美國的NASA Lewis 研究中心、Du Pont 公司和Cyanamid 公司對聚酰亞胺在天線系統上的應用進行了深入研究與改進工作，并在航空航天領域實現了型號應用，國內未見聚酰亞胺在天線系統方面應用的報道。研究開發結構、耐熱、透波功能一體化的聚酰亞胺復合材料具有重要的意義，本工作針對應用背景需求開展了多功能一體化石英增強聚酰亞胺復合材料研究。……