[发明专利]一种可应用于雷达罩或卫星天线罩的多层泡沫夹芯的透波构件及其制备方法

说明书

一种可应用于雷达罩或卫星天线罩的多层泡沫夹芯的透波构件，透波构件由外到内包括有外防护层、外增强层、周期性叠层结构以及内增强层；周期性叠层结构由多个单元结构层叠加组成，单元结构层是由上、下增强层及泡沫夹芯层叠加形成；前述外、内增强层以及上、下增强层均采用纤维增强环氧树脂基复合材料，泡沫夹芯层采用聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。制备时先制作单元结构层；然后周期性叠加已制作好的单元结构层；再用增强纤维将叠层结构的各层缝合成一整体；铺设外增强层纤维，环氧树脂真空灌注成型得到外增强层；再铺设内增强层纤维，环氧树脂真空灌注成型；最后喷涂功能涂料得到透波构件。本发明产品力学性能优异，可满足双波段、多频段使用要求。

技术领域

本发明涉及一种透波构件及其制备方法，尤其涉及一种可应用于雷达罩或卫星天线罩的透波构件及其制备方法。

背景技术

随着现代高科技的发展，雷达大量应用于飞机、导弹、航海等领域，雷达罩的运用也日趋广泛。雷达罩是电磁波的窗口，其作用是保护天线，防止环境对雷达天线工作状态造成影响和干扰，从而减少驱动天线运转的功率，提高其工作可靠性，保证雷达天线全天候工作。雷达罩的存在，延长了天线的使用寿命，简化了天线的结构，减轻了结构的重量。雷达罩作为雷达系统的重要组成部分，其性能好坏直接影响到雷达系统的功能。可以说，雷达罩与天线同等重要。一般要求雷达罩对天线的电磁辐射特性的影响最小，并且满足相关技术指标的要求。

现有泡沫夹芯结构的雷达罩或天线罩均为单层泡沫夹芯结构，结构形式为：防护层/增强层/泡沫夹芯层/增强层。该结构得到了广泛使用，但该结构也存在严重不足：例如不能满足双波段、多频段的使用要求；增强层容易分层，产品力学性能不足等。

寻求一种可替代现有单层泡沫夹芯结构的雷达罩或天线罩以解决上述技术问题，这对本领域技术人员来说具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种结构简单、可满足双波段、多频段使用要求、力学性能优异的多层泡沫夹芯的透波构件；还相应提供一种工艺可靠、效率高、成本低、易于操作和批量化生产的多层泡沫夹芯的透波构件的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种可应用于雷达罩或卫星天线罩的多层泡沫夹芯的透波构件，所述透波构件由外到内包括有外防护层、外增强层、周期性叠层结构以及位于最内侧的内增强层；所述周期性叠层结构主要由多个单元结构层叠加组成，所述单元结构层是由上增强层、泡沫夹芯层、下增强层叠加组合形成；所述外增强层、内增强层、上增强层和下增强层均采用纤维增强环氧树脂基复合材料，所述泡沫夹芯层采用聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫材料。

上述的多层泡沫夹芯的透波构件，优选的，所述周期性叠层结构的各单元结构层之间是通过采用缝合工艺连接成一整体，以便于提高产品的力学性能。更优选的，所述缝合时开设的缝合孔的孔径为0.6～2.0mm，孔距为30～70mm。

上述的多层泡沫夹芯的透波构件，优选的，所述纤维增强环氧树脂基复合材料中的增强纤维选用石英纤维、低介电玻璃纤维、高硅氧纤维中的一种。

上述的多层泡沫夹芯的透波构件，优选的，所述外增强层、内增强层、上增强层和下增强层的厚度均控制在0.06～0.6mm(各增强层厚度可以相同，也可以不同)；所述各泡沫夹芯层的厚度均控制在1～6mm(各泡沫夹芯层厚度可以相同，也可以不同)。

上述的多层泡沫夹芯的透波构件，优选的，所述周期性叠层结构中单元结构层的叠加个数为2～6个。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的多层泡沫夹芯的透波构件的制备方法，包括以下步骤：

(1)制作单元结构层：依次铺设下增强层的增强纤维、泡沫夹芯、上增强层的增强纤维和辅助层，真空导入环氧树脂，固化(固化方式为在助剂的辅助下常温固化)；