玻纤增强树脂基透波复合材料的制备及性能研究

发布时间：2020-04-12 06:17

【摘要】：玻纤增强聚四氟乙烯基透波材料以其重量轻、良好的成型工艺性、电绝缘性、及耐环境性等,已经在各种天线窗、天线罩、印刷电路板等领域得到广泛应用。国内高端透波复合材料基本为德国、美国公司垄断,价格昂贵。本课题以三种不同纱线细度、经纬密、经纬紧度的国产E玻璃纤维平纹布作为增强材料,聚四氟乙烯分散液为树脂基体,制备能满足一定性能要求的透波材料。对于强力要求较高的材料,进一步用偶联剂改性和环氧黏结制备出满足强力要求的透波材料。通过对材料进行拉伸性能测试及水煮、高低温交变、紫外雨淋实验等耐环境老化测试,发现复合材料最优制备工艺为:PTFE分散液浓度50wt%,含胶量为55wt%,冷压压力为35MPa,升温速率为60℃/h,烧结温度为380℃,烧结时间为1.5h;选择浓度为0.8wt%的B偶联剂对三种布进行改性,且环氧树脂固化过程为:于130℃固化1h,150℃固化1h,并于180℃固化1h。本实验用谐振腔法、法兰同轴法、弓形框法多种方法测试材料的电磁性能,从吸收、反射、透波等多方面评价制得的透波复合材料透波性能;并探索搭建自由空间法测试系统,完成对样品介电性能的测试。按照自由空间法测得环氧黏合双层改性透波复合材料中,由纱线最粗、经纬紧度最大的a布制得的复材ε最大,为3.86;tanδ最大,为0.0066。由纱线最细、经纬紧度最小的c布制得的环氧黏合双层改性复材ε最小,为3.06;tanδ最小,为0.0051。b布制得的介电性能介于两者之间,ε为3.76,tanδ为0.0056。完全满足高性能透波材料ε4,且tanδ的数量级在10~(-1)~10~(-3)范围变动的性能要求。比强度最小的a布制得的0.44mm厚的复材拉伸强度最大,为271MPa,b布制得的0.22mm厚的复材为229MPa,比强度最大的c布制得的0.13mm厚的两层,拉伸强度最小,为189MPa,满足透波材料的力学性能要求。整体抗老化性能较好,满足后期使用。
【图文】：

性能测试及标准 复合材料拉伸性能测试拉伸强度按照 GB/T1447-2005 标准，用电子织物强力机测试。在室温下，速度是 10mm/min，测试值取 6 个有效试样的平均。制作的拉伸样品具体 2.1 所示，其中总长L =160mm，窄平行部分的长度L =60mm，标距L =5间初始距离L=115mm，窄平行处宽度b =10mm，两头的宽度b =20mm， R=6

结合所起的作用。图 3.9(a)为未改性的 a 布制得的单层复材，图 3.9(b)~(f)分别为度为 0.4wt%、0.6 wt%、0.8 wt%、1 wt%、1.2 wt%偶联剂 B 改性 a 布后制得的单复材。
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ327.1;TB332

【参考文献】

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本文编号：2624384