水对SiO,基复合材料微波介电性能的影响
陈聪慧李恩？李琦张大海
何凤梅F
（1航天材料及工艺研究所，先进功能复合材料技术国防科技重点实验室，北京100076）
（2电子科技大学，成都610054）
文摘通过常规存放与干燥处理条件的实验，验证了SiO，基复合材料极易吸潮的特性。采用矩形波导终端短路法获得去离子水在9-12GHz室温和50℃的介电性能。结果表明，平均介电常数变化在测试误差范图内，因水中存在电离的H*、OH和H,O*等离子，导致50℃的介电损耗相比室温较明显增大，该结果与佛罗里达大学用同轴终端开路法所获结果基本吻合。采用高Q腔法和矩形波导终端短路法互为补充的实验方案，获得了SiO,基复合材料在常规和湿热老化下吸水率与介电性能的关系：当吸水率达到1%时，介电常数增大了约 10%，介电损耗增大了两个量级；当吸水率达到8%时，介电常数增大了一倍多，介电损耗增大了三个量级。
关键词水,SiO,基复合材料，吸水率，介电性能，评价方法
InfluenceofWateronPropertiesofMicrowaveDielectricSiOComposites
HeFengmei'
Li Qi'
Chen Conghui'
LiEn?
Zhang Dahai
(1 National Key Laboratory of Advanced Functional Composite Materials Technology ,Aerospace Research Institute
of Materials & Processing Technology,Beijing 100076)
(2 University of Electronic Science and Technology,Chengdu 610054)
ea heating condition and general deposited condition. The dielectric properties of water in the frequency scope of 912 GHz were obtained by rectangle short-circuited line method at room temperature and 50°C. The results show that the average dielectric constant changed little in the range test error between room temperature and 50° ,but the dielectric loss at 50°C is bigger than that at room temperature because of little ionizated ions such as H*,OH'and H,O*etc ex-isting in water. These results are in accordance with the results from Florida university . The relations between dielec-tric properties and water absorbing ratios of the SiO, composites at general conditions and wet-heating conditions by the use of the high Q cavity method and rectangle short-cireuited line method are obtained. The results show that the die lectric constant grow by about 10% , and dielectric loss grow by about two magnitudes when equivalent absorbing ratio grow by 1% ;and the dielectric constant is more than twice, and dielectric loss grow by about three magnitudes when equivalent absorbing ratio grow by 8%.
Key wordsWater,SiO, composites,Water absorbing ratio, Dielectric propertie,Testing method
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引言
SiO,基复合材料因其低热导率及优良的介电性能等，是高温透波材料研究的重点材料体系之一，是航天飞行器头部天线罩（窗）的主要候选材料。该材料的气孔率达20%-25%，比表面积高达1000m/g 以上，且其多孔表面还存在大量的硅羟基（=Si一OH 和=Si一(OH)2），具有很高的表面活性，容易发生物理和化学吸潮，其微量的物理吸附水和化学结构水
可能明显影响其微波介电性能。因此，研究水对 SiO,基复合材料微波介电性能的影响特性非常重要。
关于SiO,基复合材料微波介电性能有一些文献介绍，国内大多为综述性的文章(I-3)，至于水的介电性能，也可查阅到一些文献[4-s】,但关于水对SiO,基复合材料微波介电性能影响研究，可查阅到的文献很少。本文就是基于实验研究获得了微量水对SiO,基复合材料微波介电性能影响的实验规律。
收璃日期：2010-09-20
作者简介：何风梅，1965年出生，高级工程师，主要从事材料高低温性能评价表征方法研究。E-mail；fengmeihe@163.com
http://www.yhclgy.com宇航材料工艺2011年第1期万方数据
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