耐高温透波气凝胶复合材料性能
王洋李文静金兆国
张丽娟
刘斌
（航天特种材料及工艺技术研究所，北京100074）
文摘针对高马赫数飞行器中恶劣热环境对透波隔热材料的需求，采用溶胶-凝胶方法，以透波型石英纤维为增强体，通过超临界干燥及后处理制备透波二氧化硅气凝胶复合材料；并采用扫描电子显微镜、平板导热仪、石英灯辐射加热及万能电子试验机等手段对材料的微观形结构、隔热性能、耐温性及力学性能进行了表征。结果表明：二氧化硅透波气凝胶复合材料有良好的介电性能，介电常数在1.28~1.39可调、损耗角正切 ≤0.005；耐温性≥1100℃、室温热导率≤0.02W/(m·K)；具有较好的力学性能，能保证飞行器在悉劣飞行环境中的通讯、遂测、制导等系统的正常工作。
关键词耐高温，透波，气凝胶，介电性能
中图分类号：V19
D0I:10.3969/j.issn.10072330.2015.04.011
PropertiesofHighTemperatureResistantWave-TransparentAerogelsComposites
ZHANGLijuan
WANGYangLIWenjingJINZhaoguo
LIUBin
(Research Institute of Aerospace Special Materials and Processing Technology, Beijing 100074)
ee number severe thermal environment, aerogels composites were prepared via sol-gel process and supercritical CO, dr-ying process and the post-processing that were obtained using wave-transparent quartz fibers as reinforcement and sili-ca sol as precursor. Micro-structure and morphology, thermal insulation properties, themostability,mechanical proper-ty were studied by SEM,plane wave thermal conducticity, the quartz radiation heating system,univeral testing much-ire., The result indicated flexible SiO, wave-transparent aerogels composites has greater dielectric properties,the dielec tric constant could be adjusted in 1. 28 to 1. 39, the tan is less than 0. 005,the thermostability is greater than 1 100℃ ,the thermal conductivity is less than 0. 02 W/( m · K). It also has better mechanical property, which could make the flight vehicle work normally of communication,telemetry and control in severely flying environment.
Key wordsThermostability,Wave-transparent,Aerogels, Dielectric properties
0引言
随着人们对未来战争认识观念的变化，世界各国对高马赫数飞行器的发展和研究越来越重视。飞行器上的透波天线罩体或天线窗口受到严重的气动加热且承受时间越来越长，为保证飞行器内通讯设备正常工作，需在罩体或透波窗口内部增设一种高效隔热兼具高温透波功能的隔热复合材料[1-2]。
目前国内外隔热材料主要是以正硅酸乙酯为硅源，制备纤维增强气凝胶复合材料，但其高温稳定性隔热性能及透波率不能满足需求，本文以透波型石英纤维为增强体，采用溶胶-凝胶法、超临界二氧化碳
收稿日期：2015-04-20
干燥及防潮处理工艺制备耐高温且高温透波性能优良的气凝胶隔热复合材料。
1实验 1.1材料
石英纤维，湖北菲力华石英有限公司；催化剂，市
售；SiO，溶胶，自制。 1.2仪器设备
HitachiS-5500扫描电子显微镜，Zeiss（蔡司）公司（merlinvpcompact）;AutosorbAS-1气体吸附测定仪，美国麦克仪器公司（ASAP2420）；热膨胀分析仪（型号DIL402PC），耐驰公司；透波材料高温介电性
作者菌介：张丽期，1985年出生，工程师，主要从事透波气爱胶隔热材料研究。E-mail；shangjuan0913@126.com
宇航材料工艺万方数据
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2015年第4期
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