基于聚硅乙炔转化的SiCO（M）陶瓷的制备及吸波性能研究
发布时间：2021-10-24 17:59
随着雷达探测技术的提高,武器装备的突防越来越难;不具备隐身能力的飞行器将无法遁形,极易被雷达发现而遭到摧毁,无法完成精确打击任务。具有电磁吸收能力的材料可实现电磁波的低反射,应用在飞行器上,可降低暴露风险,实现雷达隐身的目的。为了满足超高速飞行器对耐高温吸波材料的需求,本文利用先驱体法制备了多种陶瓷吸波材料,研究了组分、尺寸和结构对吸波性能的影响,并对其吸波机制进行了分析,主要研究内容包括:通过炔基双锂盐和氯硅烷的缩聚反应,制备出SiCO陶瓷的液态先驱体-聚硅乙炔,其主链由炔基和含硅单元交替链接而成,可发生热固化和交联剂固化。SiCO陶瓷随着热解温度的提高（800-1400℃）逐渐由非晶SiCO相向SiC相转变,同时伴生碳纳米管和碳化硅（SiC）纳米线。在1200℃热处理下的SiCO陶瓷吸波性能最佳,层厚为3.5 mm时,最小反射损耗(RLmin)达到-33.2d B、有效频宽（EAB）为5.1GHz。这是因为在无定形的SiCO基体中形成了微纳米的SiC相和石墨C相,丰富的相界面增强了界面极化,提高了介电损耗。利用乳液热固化法、剪切拉伸法和模板法可分别制备SiCO...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
现有隐身飞机降采用的外形设计和吸波材料
对飞机来说,吸波材料主要运用在机头、进气道、机身、机翼、尾翼、垂尾和尾喷口七个区域[9],其中尤以机身表面和尾喷口的吸波材料要求最高。因为对于超高速飞行器表面温度超过600℃,而尾喷管的温度更是高达1000℃[10],常见的吸波材料都无法应对这一极端环境,比如碳材料在超过600℃会氧化[11],铁氧体等的铁磁性超过居里点会消失(一般低于700℃)[12];所以寻求一种耐高温抗氧化的吸波材料至关重要。目前,满足这一要求的多为陶瓷基吸波材料,比如法国的ASMP超音速巡航导弹以及俄罗斯的布拉莫斯导弹在弹体都涂覆了耐高温吸波涂层,美国的F-35采用的集承载-热控-隐身一体化的SiC基陶瓷尾喷管,耐受温度达到了1000℃,如图1-2所示。现有吸波材料存在热稳定性差、抗氧化性低、高温失活的问题,因此制备热稳定性好、抗氧化性强的耐高温吸波材料对实现超高速飞行器全身性隐身具有极大的战略意义。
吸波体的分类
【参考文献】：
期刊论文
[1]隐身材料技术标准现状和标准发展设想[J]. 郑付来. 中国质量与标准导报. 2019(02)
[2]异佛尔酮二胺/环氧树脂非等温固化动力学研究[J]. 吴攀洛,张思思,李文翔,江叔芳. 胶体与聚合物. 2018(02)
[3]易氧化材料的应力-氧化研究进展[J]. 陈晓雨,文钰斌,陈浩,顾强,刘新红,贾全利. 耐火材料. 2018(01)
[4]聚吡咯纳米线/石墨烯复合材料的电磁波吸收特性[J]. 王依然,陈玉金,朱春玲. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(12)
[5]结构型雷达吸波材料的性能特点及其应用进展[J]. 崔红艳,潘士兵,于名讯,范香翠,连军涛,桑晓明,孙芳兵. 新材料产业. 2017(05)
[6]毫米波频段辐射杂散发射测试研究[J]. 熊宇飞,张辉. 现代电信科技. 2017(02)
[7]现代隐身技术的发展[J]. 张钰涵,姜文. 电子科技. 2016(03)
[8]超声速飞行器隐身技术发展趋势分析[J]. 罗志勇,郝璐. 战术导弹技术. 2016(02)
[9]氧化石墨烯对SiO2多孔陶瓷吸波性能的影响[J]. 张国英,梁文阁. 化工学报. 2013(07)
[10]超燃冲压发动机尾喷管性能数值模拟研究[J]. 文科,李旭昌,马岑睿,宋亚飞,何至林. 弹箭与制导学报. 2011(05)
博士论文
[1]聚合物转化SiOC陶瓷的微结构设计及电磁性能优化[D]. 段文艳.西北工业大学 2017
[2]TiC和SiC纳米材料的制备及微波吸收性能研究[D]. 原晓艳.西北工业大学 2015
[3]具有二阶段固化特征形状记忆环氧固化动力学及性能研究[D]. 孙鹤.哈尔滨工业大学 2014
[4]硫酸钠-氯化钠-过氧化氢-水四元相平衡及其复合产物的热分解动力学研究[D]. 赵红坤.郑州大学 2003
硕士论文
[1]基于Ti3C2Tx MXenes的轻质复合气凝胶的制备及其吸波性能研究[D]. 仝远.东南大学 2018
[2]飞行器部件电磁流RCS影响研究[D]. 李昊.西安电子科技大学 2018
[3]芳炔基硅烷单体的制备、动力学分析及其聚合物性能研究[D]. 徐远.安徽理工大学 2017
[4]液态丁腈橡胶/环氧树脂复合体系的研究[D]. 黄凯.广东工业大学 2016
[5]宽频带微波吸收材料及其制备工艺探索[D]. 晏启东.西安电子科技大学 2014
[6]空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 周金磊.中国海洋大学 2013
[7]聚酰亚胺改性环氧导电胶的研制及其固化动力学研究[D]. 毛蒋莉.东华大学 2011
[8]蒙脱土/环氧树脂纳米复合材料的插层剥离行为及反应动力学研究[D]. 周莹.浙江大学 2004
本文编号：3455722
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
现有隐身飞机降采用的外形设计和吸波材料
对飞机来说,吸波材料主要运用在机头、进气道、机身、机翼、尾翼、垂尾和尾喷口七个区域[9],其中尤以机身表面和尾喷口的吸波材料要求最高。因为对于超高速飞行器表面温度超过600℃,而尾喷管的温度更是高达1000℃[10],常见的吸波材料都无法应对这一极端环境,比如碳材料在超过600℃会氧化[11],铁氧体等的铁磁性超过居里点会消失(一般低于700℃)[12];所以寻求一种耐高温抗氧化的吸波材料至关重要。目前,满足这一要求的多为陶瓷基吸波材料,比如法国的ASMP超音速巡航导弹以及俄罗斯的布拉莫斯导弹在弹体都涂覆了耐高温吸波涂层,美国的F-35采用的集承载-热控-隐身一体化的SiC基陶瓷尾喷管,耐受温度达到了1000℃,如图1-2所示。现有吸波材料存在热稳定性差、抗氧化性低、高温失活的问题,因此制备热稳定性好、抗氧化性强的耐高温吸波材料对实现超高速飞行器全身性隐身具有极大的战略意义。
吸波体的分类
【参考文献】：
期刊论文
[1]隐身材料技术标准现状和标准发展设想[J]. 郑付来. 中国质量与标准导报. 2019(02)
[2]异佛尔酮二胺/环氧树脂非等温固化动力学研究[J]. 吴攀洛,张思思,李文翔,江叔芳. 胶体与聚合物. 2018(02)
[3]易氧化材料的应力-氧化研究进展[J]. 陈晓雨,文钰斌,陈浩,顾强,刘新红,贾全利. 耐火材料. 2018(01)
[4]聚吡咯纳米线/石墨烯复合材料的电磁波吸收特性[J]. 王依然,陈玉金,朱春玲. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2017(12)
[5]结构型雷达吸波材料的性能特点及其应用进展[J]. 崔红艳,潘士兵,于名讯,范香翠,连军涛,桑晓明,孙芳兵. 新材料产业. 2017(05)
[6]毫米波频段辐射杂散发射测试研究[J]. 熊宇飞,张辉. 现代电信科技. 2017(02)
[7]现代隐身技术的发展[J]. 张钰涵,姜文. 电子科技. 2016(03)
[8]超声速飞行器隐身技术发展趋势分析[J]. 罗志勇,郝璐. 战术导弹技术. 2016(02)
[9]氧化石墨烯对SiO2多孔陶瓷吸波性能的影响[J]. 张国英,梁文阁. 化工学报. 2013(07)
[10]超燃冲压发动机尾喷管性能数值模拟研究[J]. 文科,李旭昌,马岑睿,宋亚飞,何至林. 弹箭与制导学报. 2011(05)
博士论文
[1]聚合物转化SiOC陶瓷的微结构设计及电磁性能优化[D]. 段文艳.西北工业大学 2017
[2]TiC和SiC纳米材料的制备及微波吸收性能研究[D]. 原晓艳.西北工业大学 2015
[3]具有二阶段固化特征形状记忆环氧固化动力学及性能研究[D]. 孙鹤.哈尔滨工业大学 2014
[4]硫酸钠-氯化钠-过氧化氢-水四元相平衡及其复合产物的热分解动力学研究[D]. 赵红坤.郑州大学 2003
硕士论文
[1]基于Ti3C2Tx MXenes的轻质复合气凝胶的制备及其吸波性能研究[D]. 仝远.东南大学 2018
[2]飞行器部件电磁流RCS影响研究[D]. 李昊.西安电子科技大学 2018
[3]芳炔基硅烷单体的制备、动力学分析及其聚合物性能研究[D]. 徐远.安徽理工大学 2017
[4]液态丁腈橡胶/环氧树脂复合体系的研究[D]. 黄凯.广东工业大学 2016
[5]宽频带微波吸收材料及其制备工艺探索[D]. 晏启东.西安电子科技大学 2014
[6]空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 周金磊.中国海洋大学 2013
[7]聚酰亚胺改性环氧导电胶的研制及其固化动力学研究[D]. 毛蒋莉.东华大学 2011
[8]蒙脱土/环氧树脂纳米复合材料的插层剥离行为及反应动力学研究[D]. 周莹.浙江大学 2004
本文编号：3455722
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