透波材料介绍
二氧化硅体系透波材料的透波机理及研究现状
二氧化硅体系透波材料的透波机理及研究现状摘要本文阐述了天线罩材料对二氧化硅体系透波材料的性能要求，分析了二氧化硅体系透波材料的透波机理，论述了二氧化硅体系透波材料的研究现状，并指出了其发展方向。
关键词透波材料，透波机理，天线罩，二氧化硅体系1引言微波透波材料[1]是指对波长在1～1000mm，频率在0.3～300GHz范围的电磁波的透过率大于70%的材料。
这种材料可用于制作雷达天线罩，也可用作高能陀螺仪的窗口材料、一些诊疗仪器的透波材料以及用于微波通讯设施中[2]。
本文主要介绍二氧化硅体系透波材料的透波机理以及在导弹雷达天线罩中的应用。
雷达(包括地面雷达、移动雷达和导弹雷达)天线罩作为制导武器系统的重要组成部分，首当其冲面临着高技术、高性能的严峻挑战[3]。
微波透波材料属结构-防热-透波一体化的功能材料，涉及多学科专业和设计、材料、功能、性能检测等系统工程[4]。
美、俄、德、英等国对此进行了深入的研究和应用。
随着航空航天技术的进步，二氧化硅体系天线罩材料获得了很大的发展。
2透波材料的性能要求[5]天线罩的性能依赖于所选择的材料。
反之，在天线罩的研制过程中需根据天线罩的工作环境和性能来确定在性能上对材料的要求。
材料的介电性能(介电常数ε和损耗角正切值tanδ)是选择天线罩材料的主要依据[6]。
具体来讲，首先要考察材料的传输系数，此为关键参数，它主要受材料的介电常数ε和损耗角正切值tanδ制约。
制导系统中，天线罩的传输效率和瞄准误差特性十分敏感地依赖材料的介电性能及它们与温度、频率等的关系。
介质损耗角越大，电磁波在透过材料时所损耗的能量就越多。
介电常数越大，则电磁波在空气与天线罩的分界面上的反射越大，降低了信号的传播效率。
因此要求天线罩材料的损耗角正切值很低，介电常数也尽可能低，以获得较高的传输系数和较宽的壁厚容差，从而可增加罩壁厚度，提高结构强度，改善加工性能。
一般情况下，在0.3～300GHz频率范围内，透波材料的适宜ε值为1～4，tanδ为10-3～10-2数量级，这样才能获得较理想的透波性能和较小的损失。
透波材料介绍
最新透波材料介绍一、透波材料：能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质（包括能量）的材料我们以不同性能的高分子材料为基体，通过填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段，在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时，调节材料的介电常数和耗散因数，得到透波率能够满足我们的使用要求的复合材料。
在实际运用中，介电常数和耗散因数是衡量透波材料透波能力的两个重要指标，根据透波材料的使用环境，还需要考虑除透波率外的其它性能，如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化等。
二、应用：隐身技术：避免入射电磁波大量反射，从而避开敌方雷达的探测；无线电领域：利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节；1、雷达罩和天线罩应用：为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能，同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。
A、我们具有国内先进的透波率（90%-99%）改性复合材料的电性能设计能力和经验；B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件；C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利，同时会将电磁能转换为不利的热能。
其技术难点主要是材料的透波率，长时间的交替耐高、低温性能，户外老化等。
1）气象雷达罩2）薄壁结构地面天线罩3）移动通讯基站天线罩4）车载天线罩5）各种天线包封树脂基体的主要性能（介电常数）树脂品种密度（g/cm3）弯曲强度(Mpa)弯曲模量(Gpa)介电常数(106HZ)正切损耗(10GHz)PPS1.36-1.4352-145 3.7-4.0 3.0 0.0006 PEEK 1.32 110-210 3.8-9.1 3.2-3.3 0.0033 LCP1.38-1.403.0-3.2ASA 1.06-1.48-155 1.7-3.0 3.2-3.5 0.0281环氧树1.30 97 3.8 3.0 0.020脂酚醛树1.30 92 3.5 3.2 0.020脂不饱和1.29 85 3.2 3.0 0.018 聚脂树脂乙烯基1.30 90 3.52.9 0.018 树脂双马来1.30 150 3.7 3.0 0.014 酰亚胺云母7融熔二3.8氧化硅钙钠玻7璃氧化铝 6.52.25-2.聚乙烯35聚丙烯 2.2-2.6PA6尼龙 3.6PA66尼龙3.4-3.5 MC尼龙 3.7PA1313尼龙3.13-3.24PI聚酰亚胺3.2PC 2.96PBT 3.2-3.5POM 3.7聚苯乙烯2.5聚四氟乙烯2.0-2.1橡胶 3.2三、其它知识吸波材料是一种能将电磁能转化为其它形式的能量或使电磁波因干涉而消失，从而达到吸波的目的。
高温透波陶瓷材料研究进展
高温透波陶瓷材料研究进展高温透波陶瓷材料是一种具有优异高温性能和透波性能的先进材料，其在航空、航天、军事等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在综述高温透波陶瓷材料的研究现状、进展、存在问题以及未来发展方向，为相关领域的研究提供参考和借鉴。
高温透波陶瓷材料是一种集高温、力学、电磁波透过等多重性能于一体的先进材料。
其具有高熔点、高硬度、低膨胀系数等优良性能，同时具有较好的透波性能，能够透过一定范围的电磁波，在军事、航空、航天等领域具有广泛的应用前景。
近年来，随着技术的不断发展，高温透波陶瓷材料的研究和应用也不断取得新的进展。
高温透波陶瓷材料的研究方法主要包括材料体系的选择、制备工艺的研究、性能表征与测试等。
在材料体系选择方面，需要根据应用场景的不同选择不同的材料体系，以满足各种性能需求。
在制备工艺方面，需要研究材料的制备工艺对其结构和性能的影响，探索最佳制备工艺条件。
在性能表征与测试方面，需要采用现代化的仪器设备对材料的各种性能进行表征和测试，以确保其满足应用需求。
近年来，高温透波陶瓷材料的研究和应用取得了显著的进展。
在材料体系方面，相继开发出了多种高温透波陶瓷材料，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、钛酸铝陶瓷等。
在制备工艺方面，研究者们不断探索新的制备方法，如化学气相沉积、激光熔覆、等离子喷涂等，以获得具有优异性能的高温透波陶瓷材料。
在性能表征和测试方面，研究者们采用了多种现代化的测试手段，如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光谱分析等，以对高温透波陶瓷材料的结构和性能进行深入研究。
目前，高温透波陶瓷材料已经得到了广泛的应用，如在航空发动机、航天器、军事通讯等领域。
随着技术的不断发展，高温透波陶瓷材料的研究和应用也将不断取得新的进展，为其在更多领域的应用提供更加坚实的基础。
高温透波陶瓷材料作为一种集多种优异性能于一身的先进材料，其研究和应用在多个领域得到了广泛的和重视。
虽然目前高温透波陶瓷材料的研究已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题和挑战，如如何进一步提高其高温性能、如何降低其制备成本、如何实现大规模生产等。
透波材料介绍
透波材料介绍文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]透波材料介绍一、透波材料：能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质（包括能量）的材料我们以不同性能的高分子材料为基体，通过填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段，在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时，调节材料的介电常数和耗散因数，得到透波率能够满足我们的使用要求的复合材料。
在实际运用中，介电常数和耗散因数是衡量透波材料透波能力的两个重要指标，根据透波材料的使用环境，还需要考虑除透波率外的其它性能，如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化等。
二、应用：隐身技术：避免入射电磁波大量反射，从而避开敌方雷达的探测；无线电领域：利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节；1、雷达罩和天线罩应用：为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能，同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。
A、我们具有国内先进的透波率（90%-99%）改性复合材料的电性能设计能力和经验；B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件；C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利，同时会将电磁能转换为不利的热能。
其技术难点主要是材料的透波率，长时间的交替耐高、低温性能，户外老化等。
1）气象雷达罩2）薄壁结构地面天线罩3）移动通讯基站天线罩4）车载天线罩5）各种天线包封吸波材料是一种能将电磁能转化为其它形式的能量或使电磁波因干涉而消失，从而达到吸波的目的。
1、目前各国军事上的隐身技术，主要就是使用各种吸波、透波材料，实现对雷达的隐形；采用红外遮挡与衰减装置、涂敷红外掩饰涂料等，以降低红外辐射强度，实现对红外探测器的隐身。
2、在可见光隐形上，目前的办法只是在兵器的表面涂抹迷彩，降低兵器与背景之间的反差，或歪曲兵器的外形等初级的方法。
【精品文章】一文认识氮化硼高温透波材料
一文认识氮化硼高温透波材料
高温透波材料是指对波长在1～1000mm、频率在0.3～300GHz的电磁波在足够高的温度下的透过率70%的材料。
结构透波材料体系主要有耐高温及常温应用的透波材料，这两种材料体系的典型代表分别为陶瓷透波材料及聚合物基复合材料。
陶瓷透波材料与聚合物基复合材料分别应用于导弹、飞行器天线罩、天线窗以及雷天线罩等。
下文将重点介绍氮化硼高温透波材料。
一、氮化硼陶瓷概述
氮化硼（BN）是一种重要的非氧化物陶瓷材料，常见的有类似石墨的六方晶型（h-BN）、类似金刚石的立方晶型（c-BN）和类似无定形碳的无定形态。
六方晶型h-BN 在6000～9000MPa 压力、1500～2000 ℃高温和催化剂（碱金属或碱土金属）的作用下，会转变成为c-BN。
而用作高温透波材料的主要是h-BN，俗称“白石墨”，其晶体为层状结构，每一层由硼、氮原子相间排列成六角环状网络。
层内原子之间呈很强的共价结合，B-N原子间距为0.1446 nm，原子间弹性模量E为910 GPa，所以结构致密，不易破坏，要到3000 ℃以上才分解。
正因为如此，相对于氧化铝、融石英、氮化铝、氮化硅等陶瓷材料，BN 陶瓷有着独特的性能：热稳定性和介电性能优异，是为数不多的分解温度能达到3000 ℃的化合物之一，并且在很宽的温度范围内具有极好的热性能和电性能的稳定性。
然而，由于BN陶瓷强度、硬度、弹性模量偏低，热导率高，抗雨蚀性。
透波复合材料
透波复合材料第一篇：透波复合材料透波复合材料1.引言利比亚战争中以美国为首的多国部队动用了大量先进的隐形战机和精确制导武器，如F16/F18、幻影2000、战斧式巡航导弹等，在短短几个小时内，就使得利比亚政府的通讯、交通、指挥等系统全部瘫痪。
可见各类导弹在战场上发挥着重要的作用。
作为重要的透波部件，天线罩位于导弹头部，多为锥形或半球形，它既是弹体的结构件，又是无线电寻的制导系统的重要组成部分[1]。
在导弹飞行过程中，它既要承受气动载荷、气动热等恶劣环境，又要作为发射和接收电磁波的通道，保证信号的正常传输，从而使导弹顺利完成制导和引爆等任务[1]。
此外，为了减少导弹头部气动阻力，天线罩还必须具有合适的气动外形[1,2]。
因此，天线罩能够保护导弹的制导、通讯、遥测、引爆等系统在恶劣环境条件下正常工作，是一种集承载、导流、透波、防热、耐蚀等多功能为一体的结构/功能部件[3,4]。
随着导弹飞行马赫数的不断提高，处于导弹气动力和气动热最大最高位置的天线罩需承受的温度和热冲击越来越高。
新一代战术导弹的再入速度可高达几十个马赫，这使得导弹天线罩的工作环境日趋恶劣[5]。
高温透波材料研究的滞后是制约导弹技术发展的瓶颈之一。
因此，高马赫数导弹天线罩热透波材料必须具备良好的综合性能，归纳起来，主要有以下几点[6]：（1）力学性能优良。
断裂强度和韧性高，可承受高马赫数导弹高速飞行时纵向过载和横向过载产生的剪力、弯矩和轴向力，且要具有一定的刚性，使其在受力时不易变形。
（2）介电性能优异。
介电常数ε低，损耗角正切值tgδ小。
通常情况下，在0.3～300GHz频率范围内，天线罩材料的适宜介电常数ε应小于4，损耗角正切tgδ在10-3数量级以下，这样才能获得较理想的透波性能和瞄准误差特性。
（3）抗热震性和耐热性好。
天线罩必须承受由于气动加热引起的剧烈热冲击和高温环境，高马赫数导弹天线罩更要能承受2000ºC以上的高温。
耐高温透波复合材料树脂基体的最新研究进展
耐高温透波复合材料树脂基体的最新研究进展摘要：本文综述了耐高温透波复合材料树脂基体的最新发展情况，介绍环氧树脂、有机硅树脂、BMI树脂、CE树脂、PI树脂、炔基树脂、聚苯醚等树脂在耐高温透波复合材料中的应用。
树脂基体是决定复合材料性能的重要因素。
关键字：耐高温、透波复合材料、树脂基体1引言耐高温透波材料是保护航天飞行器在恶劣环境条件下通讯、遥测、制导、引爆等系统能正常工作的一种多功能介质材料，在运载火箭、飞船、导弹及返回式卫星等航天飞行器天线电气系统中得到广泛应用。
耐高温透波材料通常分为两种：一种为无机材料，如氧化铝、二氧化硅、玻璃陶瓷、氯化硅、氮化硼等；另一种为耐热树脂基纤维复合材料。
无机材料在厘米波范围内能满足雷达罩电气性能的要求，使用性能良好。
但对于毫米波(波长1—1000 mm，频率0.3～300 GHz范围的电磁波)则存在较大的缺点，如强度低、罩壁较厚等。
因此随着高载荷、高飞行速度战术导弹的发展，多选用耐热树脂基纤维复合材料作透波材料。
树脂基纤维复台材料具有优良的电性能，介电常数(g)和介电损耗(tgδ)都很小，而且具有足够的力学强度和适当的弹性模量，是优良的透波复合材料。
透波复合材料是由增强纤维和树脂基体构成的，两者的电性能好才能成型出电性能好的透波材料。
通常增强材料的力学性能和介电特性均优于树脂基体，所以复合材料的透波性能主要取决于树脂基体的性能。
因此必须选择具有优良电性能的树脂基体，同时树脂在复合材料中也起胶粘剂的作用，是决定复合材料耐热性的基本成分。
本文综述耐高温复合材料用树脂基体的发展现状。
2树脂基体的性能和种类2.1性能要求耐高温透波材料是高速精确制导航天器的基础，在导弹无线电系统中得到广泛应用，其主要特点是具有突出的耐热性、优异的介电性能(低介电常数和介电损耗)和优良的力学性能。
高性能树脂基体是制备耐高温透波材料的关键和基础[1]。
然而，已有的高性能树脂均在不同程度上存在不足，工业和科技进步又对透波材料的性能提出了更高的要求，所以高性能树脂基体的研发一直是学术界和工业界的工作热点和重点。
5ghz透波材料标准
5GHz透波材料的标准主要取决于其应用场景和性能要求。
一般来说，透波材料需要具有以下几个方面的性能：高透射率：透波材料应具有较高的透射率，能够最大限度地透过电磁波，减少电磁波的反射和散射。
低损耗：透波材料应具有较低的电磁损耗，能够尽可能减少电磁波在材料内部的损耗。
稳定性：透波材料应具有较高的稳定性，能够在不同的环境条件下保持稳定的性能。
耐高温：对于某些应用场景，透波材料需要具有较高的耐高温性能。
具体来说，对于5GHz 频段的透波材料，其厚度一般较薄，需要具有较高的透射率和较低的损耗。
同时，材料的稳定性也是需要考虑的因素之一，因为透波材料需要长时间使用并保持稳定的性能。
此外，对于某些应用场景，如高功率微波系统等，透波材料还需要具有较高的耐高温性能。
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透波材料介绍
一、透波材料：能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质（包括能量）的材料
我们以不同性能的高分子材料为基体，通过填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段，在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时，调节材料的介电常数和耗散因数，得到透波率能够满足我们的使用要求的复合材料。
在实际运用中，介电常数和耗散因数是衡量透波材料透波能力的两个重要指标，根据透波材料的使用环境，还需要考虑除透波率外的其它性能，如长时间的耐高温性能、高刚性、尺寸稳定、阻燃、韧性、化学腐蚀、耐磨、自润滑、耐老化等。
二、应用：
隐身技术：避免入射电磁波大量反射，从而避开敌方雷达的探测；
无线电领域：利于微波-毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节；
1、雷达罩和天线罩应用：
为保证雷达或天线在各种复杂环境中的正常使用, 雷达罩或天线罩用复合材料必须具备比强度高、透波率高等性能，同时在设计上也需要考虑良好的防振动和抗老化能力。
A、我们具有国内先进的透波率（90%-99%）改性复合材料的电性能设计能力和经验；
B、透波材料的低介电常数和低介质损耗是满足其使用要求的必要条件；
C、拥有高耗散因数的材料不仅对无线电传输不利，同时会将电磁能转换为不利的热能。
其技术难点主要是材料的透波率，长时间的交替耐高、低温性能，户外老化等。
1）气象雷达罩
2）薄壁结构地面天线罩
3）移动通讯基站天线罩
4）车载天线罩
5）各种天线包封
树脂基体的主要性能（介电常数）
树脂品种密度（g/cm3）弯曲强度
(Mpa)
弯曲模量
(Gpa)
介电常数
(106HZ)
正切损耗
(10GHz)
PPS 1.36-1.4352-145 3.7-4.0 3.00.0006 PEEK 1.32110-210 3.8-9.1 3.2-3.30.0033
LCP
1.38-1.40 3.0-3.2
ASA 1.06-1.148-155 1.7-3.0 3.2-3.50.028环氧树脂 1.3097 3.8 3.00.020酚醛树脂 1.3092 3.5 3.20.020不饱和聚脂
树脂
1.2985 3.2 3.00.018
乙烯基树脂 1.3090 3.5 2.90.018
双马来酰亚
1.30150 3.7 3.00.014
胺
云母7
融熔二氧化
3.8
硅
钙钠玻璃7
氧化铝 6.5
聚乙烯 2.25-2.35
聚丙烯 2.2-2.6
PA6尼龙 3.6
PA66尼龙 3.4-3.5
MC尼龙 3.7
PA1313尼龙 3.13-3.24
PI聚酰亚胺 3.2
PC 2.96
PBT 3.2-3.5
POM 3.7
聚苯乙烯 2.5
聚四氟乙烯 2.0-2.1
橡胶 3.2
三、其它知识
吸波材料是一种能将电磁能转化为其它形式的能量或使电磁波因干涉而消失，从而达到吸波的目的。
1、目前各国军事上的隐身技术，主要就是使用各种吸波、透波材料，实现对雷达的隐形；采用红外遮挡与衰减装置、涂敷红外掩饰涂料等，以降低红外辐射强度，实现对红外探测器的隐身。
2、在可见光隐形上，目前的办法只是在兵器的表面涂抹迷彩，降低兵器与背景之间的反差，或歪曲兵器的外形等初级的方法。
另外由于碳纳米管的微波吸收性能，碳纳米管也可以作为吸收剂，制成隐形材料。
3、在现代军事领域，需要先发制人和远发制人，导弹自然就发挥了越来越重要的作用，如何确保导弹能够精确打击目标和长距离隐蔽飞行，天线罩技术就成了主要的“瓶颈”之一。
其技术难点主要是天线罩材料的透波率和长时间的耐高温性能。
4、芳纶纤维纸具有突出的强度重量比和刚性重量比，阻燃，质量轻，耐冲击，还可进一步加工成蜂窝结构板材，主要用于生产飞机、导弹、卫星宽频透波材料、刚性受力结构部件等，是目前国内外飞机及雷达罩夹层结构使用最多的夹芯材料，也适合于制作游艇、赛艇、高速列车及其他高性能要求的夹层结构。
5、车载天线罩的透波性能可满足移动车辆的使用要求。
特点：增益高，图象，语音清晰，数据传输可靠，整体性能优良力、驱波性能好,能设计出外形美观小巧,安装方便,性能稳定,具有良好的防振动和抗老化能力的产品。
6、天线种类：各频点基站（高、中、底增益）全向、定向天线、军用天线、无线modem橡皮天线及弹簧螺旋天线、车载吸盘天线、室内分布天线（吸顶及壁挂天线）、机车列尾天线、230MHZ 数传天线及环阵天线、2.4-5.8G抛物面扩频天线、单边带天线、短波、超短波天线、四环阵
天线、MMDS微波天线。
7、天线设计的灵敏度要高：几乎能收到没有被遮挡的所有卫星信号、可靠性高。
设计时也要考虑到电磁兼容性（EMC）等问题。
中心频率为1570MHZ,1575MHZ,1580MHZ,2450MHZ的、主要应用于全球定位系统(GPS)
8、透波材料的技术要求是要有很高的透波率，以保证敌雷达波能尽可能多地穿过并进入夹层中的等离子体被吸收掉。
这种透波材料可以使用与雷达整流罩相同的玻璃钢材料制作，现有技术下这类玻璃钢可以达到95%-99%的透波率；对于军舰和战车而言，还可以用透波材料制成夹层吸波瓦并在内部罐充等离子体达到良好的隐形目的。
9、雷达天线罩材料是天线罩研制的重要基础，没有好的天线罩材料，再好的电性能设计也不会实现。
天线罩是功能性复合材料结构件，天线罩材料要满足介电性能、力学性能、三防寿命、工艺性能、重量等要求。
材料的介电性能指标主要有介电常数ε和损耗角正切tgδ。
该指标直接影响天线罩的电性能，是选择材料的主要依据。
损耗角正切tgδ越大，电磁波能量在穿透天线罩过程中转化为热量而损耗的能量就越多。
介电常数ε越大，则电磁波在空气与天线罩壁分界面上的反射就越大，这将增加镜象波瓣电平并降低传输效率。
因此要求天线罩材料的损耗角正切tgδ低至接近于零，介电常数ε尽可能低，以达到“最大传输”和“最小反射”的目的。
低介电常数的材料还能给天线罩带来宽频带响应，允许放宽罩壁厚度公差，从而降低制造成本。
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