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陶瓷材料的工作溫度高、抗燒蝕、性能穩(wěn)定、強度高、且具有適宜的介電性能,與石英纖維復(fù)合可以制備出適合高溫高馬赫飛行的透波材料,因而越來越受到人們的重視。
氧化鋁
氧化鋁是*早應(yīng)用于透波領(lǐng)域的陶瓷材料,它的室溫和高溫結(jié)構(gòu)強度高、硬度大、抗雨蝕和抗粒子性能好。采用石英纖維增強氧化鋁陶瓷,不僅可以顯著改善氧化鋁陶瓷的脆性,還可以獲得較好的抗熱沖擊性。
二氧化硅
二氧化硅的密度小(2.2g/cm3),熱膨脹系數(shù)小(0.5×10-6K),ε和tanδ值小,且隨頻率和溫度的變化不大,抗熱沖擊性和環(huán)境穩(wěn)定性優(yōu)良,其缺點是易吸潮、抗燒蝕性能差、使用溫度限于1800℃。采用石英纖維增強二氧化硅材料,既保留了基體的優(yōu)良特性,又通過纖維增韌提高了強度、減小了密度。
氮化物
選作石英纖維透波材料的氮化物基體主要是氮化硅和氮化硼材料,它們共同的特點是熱穩(wěn)定性好,抗燒蝕性能優(yōu)異,能經(jīng)受Ma=6~7飛行條件下的熱震。但是,氮化硅的相對介電性能偏高,而氮化硼易吸潮和氧化,而且工藝上也難以成型大尺寸構(gòu)件。因此,對氮化物的研究還處于實驗室階段,沒有實際應(yīng)用的報道。
磷酸鹽
石英纖維增強磷酸鹽透波材料主要是指石英纖維增強磷酸鋁、磷酸鉻、磷酸鉻鋁等復(fù)合材料。磷酸鹽材料具有良好的力學(xué)、物理和電性能,一直是俄羅斯透波材料的研究重點。