CN105024159B - 耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法，该制备方法采用高纯度的高强玻璃纤维纱和增强耐高温的PMR型聚酰亚胺，采用热模压的方式成型，成型后通过粘贴屏蔽层以及表面涂覆树脂，达到低成本、透波、耐高温的要求，解决了传统天线罩成型采用纤维编制然后浸渍热溶胶高温烧结成型周期长、成本高的缺点，是天线罩组件成型的一种可行性很强的成型方法。

Description

耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法

技术领域

本发明属于天线罩制备领域，具体涉及一种耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法。

背景技术

随着航空航天技术的发展及现代化战争的需要，航空航天飞行器的飞行马赫数不断提高，处于飞行器气动力和气动热最大最高位置的天线罩须承受更高的温度和热冲击，这对天线罩所用的透波材料提出了很高的要求。现在的高温透波材料一般应满足以下要求：优良的电性能，介电常数和损耗角正切值都要小；在高温下保持足够的机械强度和适当的弹性模量；良好的热冲击性和耐热性；经得起雨蚀、辐射等环境条件；可生产和经济性。但目前生产的天线罩采用纤维编制然后浸渍热溶胶高温烧结成型的陶瓷基天线罩成型周期长，成本高；采用环氧树脂或者双马树脂制备的天线罩耐温性低(通常不超过250℃)，且不耐烧蚀。

发明内容

本发明的目的就是针对上述不足，提供一种耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法，工艺简单、成本低。

为实现上述目的，本发明所设计的耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法包括如下步骤：

1)将热固性聚酰亚胺与高强玻璃纤维纱按重量比100：40～60混合制备预混料；

2)将预混料加入到模具的型腔中加压、固化制备毛坯件；

3)包覆步骤2)中毛坯件的外沿四周形成屏蔽层；

4)加工定位装配孔；

5)用树脂对毛坯件除屏蔽层以外的外表面进行涂覆制得天线罩组件。

进一步地，所述热固性聚酰亚胺为PMR型聚酰亚胺。

进一步地，所述高强玻璃纤维纱采用纯度为99.9％、无捻、浸润剂为环氧.K的高强玻璃纤维纱，长度为5～8mm。

进一步地，所述步骤1)中，热固性聚酰亚胺与高强玻璃纤维纱按重量比100：40～60混合、搅拌后，放置在紫外线照灯下烘烤60～120分钟，然后手工分丝，获得均匀一致的预混料。

进一步地，所述步骤2)中，预混料加入到模具的型腔中，加压5～10MPa，按照150℃～200℃/5h进行固化，随后降温至室温后出模，在按照250℃～350℃/2h进行后固化。

进一步地，所述步骤3)中，用铁锚101胶将厚度为0.1～0.3mm的铜箔或铝箔包覆在毛坯件的外沿四周形成屏蔽层。

进一步地，所述步骤4)中，加工定位装配孔：根据设计需要用金刚石刀具机加毛坯件的定位装配孔。

进一步地，所述步骤5)中，用聚硅氧烷树脂对毛坯件除屏蔽层以外的外表面进行涂覆。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明制备方法采用高纯度的高强玻璃纤维纱和增强耐高温的PMR型聚酰亚胺，采用热模压的方式成型，成型后通过粘贴屏蔽层以及表面涂覆树脂，达到低成本、透波、耐高温的要求，解决了传统天线罩成型采用纤维编制然后浸渍热溶胶高温烧结成型周期长、成本高的缺点，是天线罩组件成型的一种可行性很强的成型方法；

2)成型的天线罩组件可短期耐600～800℃高温、长期可耐380℃；成型周期基本可实现1件或多件/天，较传统的石英复合陶瓷天线罩组件(周期通常需要2～3月)大大缩短了周期、降低了成本。

附图说明

图1为本实施例天线罩组件的结构主视示意图；

图2为图1的俯视示意图。

其中：屏蔽层1、装配孔2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

某型号天线罩组件如附图1、2所示，

实施例1

制备方法包括如下步骤：

1)将PMR型聚酰亚胺与高强玻璃纤维纱按重量比100：43充分混合、搅拌后，放置在紫外线照灯下烘烤90分钟，冷却后手工分丝，将纤维纱束分开获得均匀一致的预混料；

其中：高强玻璃纤维纱采用纯度为99.9％、无捻、浸润剂为环氧.K的高强玻璃纤维纱，长度为5～8mm；

2)将预混料加入到模具的型腔中，放置在上下模板加热的压力机上进行成型，加压压力为6MPa，按照180℃/5h进行了固化，随后降温至室温后出模，在按照300℃/2h的制度进行了后固化制备毛坯件；

3)用铁锚101胶将厚度为0.2mm的铝箔包覆在毛坯件的外沿四周形成屏蔽层1；

4)根据设计需要用金刚石刀具机加毛坯件的10个装配孔2，左右各5个对称布置；

5)用聚硅氧烷树脂对毛坯件除屏蔽层以外的外表面进行涂覆，常温固化48h后形成天线罩组件。

将与上述天线罩成型的随炉试样及天线罩组件进行了性能测试，具体见表1：

表1 天线罩组件性能

此外，按照上述方法生产的天线罩组件在600～800℃是烧蚀38秒无异常，在380℃烧蚀30min无异常。

实施例2

制备方法包括如下步骤：

1)将PMR型聚酰亚胺与高强玻璃纤维纱按重量比100：50充分混合、搅拌后，放置在紫外线照灯下烘烤98分钟，冷却后手工分丝，将纤维纱束分开获得均匀一致的预混料；

其中：高强玻璃纤维纱采用纯度为99.9％、无捻、浸润剂为环氧.K的高强玻璃纤维纱，长度为8～12mm；

2)将预混料加入到模具的型腔中，放置在上下模板加热的压力机上进行成型，加压压力为8MPa，按照150℃/5h进行了固化，随后降温至室温后出模，在按照350℃/2h的制度进行了后固化制备毛坯件；

3)用铁锚101胶将厚度为0.2mm的铝箔包覆在毛坯件的外沿四周形成屏蔽层；

4)根据设计需要用金刚石刀具机加毛坯件的10个装配孔，左右各5个对称布置；

5)用聚硅氧烷树脂对毛坯件除屏蔽层以外的外表面进行涂覆，常温固化48h后形成天线罩组件。

将与上述天线罩成型的随炉试样及天线罩组件进行了性能测试，具体见表2：

表2 天线罩组件性能

此外，按照上述方法生产的天线罩组件在600～800℃是烧蚀38秒无异常，在380℃烧蚀30min无异常。

实施例3

制备方法包括如下步骤：

1)将PMR型聚酰亚胺与高强玻璃纤维纱按重量比100：60充分混合、搅拌后，放置在紫外线照灯下烘烤120分钟，冷却后手工分丝，将纤维纱束分开获得均匀一致的预混料；

其中：高强玻璃纤维纱采用纯度为99.9％、无捻、浸润剂为环氧.K的高强玻璃纤维纱，长度为12～15mm；

2)将预混料加入到模具的型腔中，放置在上下模板加热的压力机上进行成型，加压压力为10MPa，按照200℃/5h进行了固化，随后降温至室温后出模，在按照350℃/2h的制度进行了后固化制备毛坯件；

3)用铁锚101胶将厚度为0.2mm的铝箔包覆在毛坯件的外沿四周形成屏蔽层；

4)根据设计需要用金刚石刀具机加毛坯件的10个装配孔，左右各5个对称布置；

5)用聚硅氧烷树脂对毛坯件除屏蔽层以外的外表面进行涂覆，常温固化48h后形成天线罩组件。

将与上述天线罩成型的随炉试样及天线罩组件进行了性能测试，具体见表1：

表1 天线罩组件性能

此外，按照上述方法生产的天线罩组件在600～800℃是烧蚀38秒无异常，在380℃烧蚀30min无异常。

Claims (6)

1.一种耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

1)将热固性聚酰亚胺与高强玻璃纤维纱按重量比100：40～60混合制备预混料；热固性聚酰亚胺为PMR型聚酰亚胺，热固性聚酰亚胺与高强玻璃纤维纱按重量比100：40～60混合、搅拌后，放置在紫外线照灯下烘烤60～120分钟，然后手工分丝，获得均匀一致的预混料；

2)将预混料加入到模具的型腔中加压、固化制备毛坯件；

3)包覆步骤2)中毛坯件的外沿四周形成屏蔽层(1)；

4)加工定位装配孔(2)；

5)用树脂对毛坯件除屏蔽层(1)以外的外表面进行涂覆制得天线罩组件。

2.根据权利要求1所述的耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法，其特征在于：所述高强玻璃纤维纱采用纯度为99.9％、无捻、浸润剂为环氧.K的高强玻璃纤维纱，长度为5～8mm。

3.根据权利要求1所述的耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，预混料加入到模具的型腔中，加压5～10MPa，按照150℃～200℃/5h进行固化，随后降温至室温后出模，在按照250℃～350℃/2h进行后固化。

4.根据权利要求1所述的耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，用铁锚101胶将厚度为0.1～0.3mm的铜箔或铝箔包覆在毛坯件的外沿四周形成屏蔽层。

5.根据权利要求1所述的耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，加工定位装配孔：根据设计需要用金刚石刀具机加毛坯件的定位装配孔(2)。

6.根据权利要求1所述的耐高温透波树脂基天线罩组件的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中，用聚硅氧烷树脂对毛坯件除屏蔽层以外的外表面进行涂覆。