[发明专利]一种耐高温等效介质芯层的制备方法

说明书

本发明提供一种耐高温等效介质芯层的制备方法，包括：确定原料组成；预固化获取具有一定粘度的耐高温等效介质芯层中间物；耐高温等效介质芯层中间物固化成型。采用本方法制成的等效介质芯层材料，密度低(0.8～1.2g/cm³)，芯层均匀性高(介电常数稳定在2.8～3.6)，可适应于3马赫以上超音速雷达罩减重结构成型要求。

技术领域

本发本发明属于复合材料成型技术领域，具体涉及一种高温等效介质芯层的制备方法，尤其涉及一种耐300℃以上的等效介质芯层的制备方法。

背景技术

实心半波壁结构雷达罩适用于单频点窄带透波，具有设计简单，容易成型，结构强度大等优点，但是透波材料采用的玻璃纤维增强树脂基复合材料密度在 1.5g/cm³～2.2g/cm³，特别是厚度较大的雷达罩重量可达20kg以上。对于航空航天飞行器，每增加一克重量，都会加大发动机的负载，降低飞行器的飞行速度或缩短其行程，对于超声速飞行器的影响更大。

在保证罩体强度的情况下，采用低密度的等效介电材料替代一部分玻璃纤维增强树脂基复合材料，能够有效降低产品重量。即雷达罩内、外蒙皮采用纤维增强树脂基复合材料，中间芯层部分采用低密度等效介质材料，等效介质芯层材料需与蒙皮材料介电常数及损耗一致，密度低(0.8～1.2g/cm³)。等效介电材料的配方原理在上世纪70年代初由美国率先提出，其制定的宇航材料规范 AMS3709B中和AMS3712B中规定了材料以及结构性能。国内复合材料特种结构研究所也进行过等效半波壁结构机载雷达罩的研究，但已公开报道中未见等效介质芯层特别是高温等效介质芯层均匀性控制制备方法介绍。

实际上，目前芯层复合泡沫由三种以上的材料组成，除基体树脂外，各种密度和介电性能调节填料在树脂固化前极易发生迁移(漂浮或下沉)，致使芯层材料的介电常数和损耗与蒙皮材料存在偏差，不能完全相等，介电不匹配导致雷达罩电性能达不到指标要求。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供了一种耐高温等效介质芯层的制备方法，以解决现有技术中等效介质芯层在制备时各组分均匀性难以控制进而导致芯层材料的介电性能和损耗与蒙皮材料存在偏差达不到雷达天线罩指标要求的问题。

本发明的技术解决方案为：

本发明提供一种耐高温等效介质芯层的制备方法，所述方法通过以下步骤实现：

确定原料组成，

该步骤中，所述耐高温等效介质芯层的原料包括：耐高温树脂、低密度低介电常数填料以及高密度高介电常数填料；

所述耐高温树脂、低密度低介电常数填料以及高密度高介电常数填料的质量比为：1：(0.2～0.6):(0.3～0.8)，优选为，1：(0.3～0.5):(0.4～0.7)；

所述耐高温树脂包括但不限于酚醛树脂、氰酸脂树脂、双马来酰亚胺树脂和聚芳炔树脂等树脂及其改性树脂；

所述低密度低介电常数填料包括但不限于空心玻璃微球；

所述高密度高介电常数填料选自金属粒子、炭黑、金属氧化物以及无机盐等中的至少一种；

预固化获取具有一定粘度的耐高温等效介质芯层中间物，

基于所述原料组成，首先将一定量的耐高温树脂在加热釜中加热，然后依次将一定比例的高密度高介电常数填料和低密度低介电常数填料加入所述树脂中高速搅拌分散以及进行预固化，待混合物达到一定粘度时即得到耐高温等效介质芯层中间物；