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雷(lei)(lei)达(da)(da)天(tian)线(xian)(xian)(xian)罩(zhao)(zhao)(zhao)是飞(fei)行(xing)器雷(lei)(lei)达(da)(da)系(xi)统(tong)(tong)的重要组成部分，用(yong)来保护雷(lei)(lei)达(da)(da)天(tian)线(xian)(xian)(xian)或整个(ge)(ge)微波系(xi)统(tong)(tong)在恶劣(lie)环境下能够正(zheng)常工作，是一(yi)个(ge)(ge)气(qi)(qi)动/结构/透波功能一(yi)体化部件。典型的飞(fei)行(xing)器雷(lei)(lei)达(da)(da)天(tian)线(xian)(xian)(xian)罩(zhao)(zhao)(zhao)位(wei)于机(ji)(ji)头前部，如(ru)果(guo)把雷(lei)(lei)达(da)(da)比(bi)作飞(fei)机(ji)(ji)的眼睛，雷(lei)(lei)达(da)(da)罩(zhao)(zhao)(zhao)则是飞(fei)机(ji)(ji)“眼睛”的防护镜。机(ji)(ji)载(zai)(zai)、弹载(zai)(zai)和其它(ta)飞(fei)行(xing)器上(shang)的天(tian)线(xian)(xian)(xian)罩(zhao)(zhao)(zhao)还有改善气(qi)(qi)动外(wai)型的作用(yong)；舰载(zai)(zai)、车载(zai)(zai)和地面天(tian)线(xian)(xian)(xian)，以及(ji)精(jing)密跟(gen)踪测(ce)量雷(lei)(lei)达(da)(da)、射电天(tian)文望远(yuan)镜等的天(tian)线(xian)(xian)(xian)上(shang)使用(yong)天(tian)线(xian)(xian)(xian)罩(zhao)(zhao)(zhao)，可大大提(ti)高其瞄准(zhun)精(jing)度。

机载(zai)雷达(da)天线罩

根据(ju)不(bu)同结构形(xing)式，高(gao)温透(tou)波(bo)部(bu)件(jian)可(ke)分为(wei)天(tian)线(xian)罩(zhao)和天(tian)线(xian)窗(chuang)两大类，天(tian)线(xian)罩(zhao)一(yi)般(ban)多为(wei)锥形(xing)或半球形(xing)，位于(yu)高(gao)速飞(fei)行器(qi)的(de)鼻部(bu)，而天(tian)线(xian)窗(chuang)位于(yu)飞(fei)行器(qi)侧部(bu)，为(wei)平(ping)板状。透(tou)波(bo)部(bu)件(jian)不(bu)仅要求减少介(jie)质材料对电磁波信(xin)号接收和反射的影(ying)响，同时承担着(zhe)防热、承载、导流和耐候等功能。

高温透波(bo)材料(liao)应满足(zu)以(yi)下性(xing)能要(yao)求：

（1）优(you)异的介(jie)电性能。透(tou)波(bo)性能是高温透(tou)波(bo)材料的(de)首(shou)要评价(jia)指标，需要满足在(zai)0.3~300 GHz波(bo)段，1~1000 nm波(bo)长(zhang)内电磁波(bo)透(tou)过率大于70%，并且(qie)随着频率和温度的(de)变化(hua)不发生明显改变（温度升高或降低(di)100°C介(jie)电常数变化(hua)小(xiao)于1%），以

保证天线(xian)系统正常(chang)的(de)(de)(de)通讯、遥测(ce)和制导(dao)等(deng)工作。通常(chang)具(ju)有较(jiao)低(di)介(jie)电常(chang)数和介(jie)电损耗角正切值的(de)(de)(de)材料具(ju)备(bei)较(jiao)强(qiang)的(de)(de)(de)透波能力(li)；

（2）良好的抗热震(zhen)性能。透波陶瓷部件在工作过程中的(de)瞬时(shi)温度(du)升温速率高达100°C/s以上(shang)，良好的(de)抗热震(zhen)性能能够保(bao)证(zheng)透波材(cai)料(liao)承受剧(ju)烈的(de)热冲击，以减(jian)少热震(zhen)应力产生(sheng)的(de)裂纹；

（3）优秀的力学性能。高(gao)(gao)马(ma)赫数飞(fei)行(xing)(xing)器(qi)在(zai)飞(fei)行(xing)(xing)环(huan)境中受到较强的气动力和气动热，透波材料(liao)应具备优秀的断裂韧性、比(bi)强度和比(bi)刚度，以承受高(gao)(gao)速飞(fei)行(xing)(xing)产生的各种应力，并且在(zai)高(gao)(gao)温时仍能(neng)保持较好的力学性能(neng)；

（4）良好的抗雨水冲蚀性(xing)。透(tou)波材料(liao)需(xu)能够(gou)承(cheng)受(shou)雨蚀、辐(fu)射以及粒子蚀等恶劣环境；

（5）良好的材料制造、加工可行性，以(yi)及较低的质量。

由于陶瓷材料(liao)具有不易吸水吸潮、强(qiang)度高、高温性能稳(wen)定等优(you)点(dian)，满足承载、透波、耐高温抗烧蚀(shi)等多(duo)功能要求，日益成为(wei)国内(nei)外在透波领域的(de)研究热(re)点(dian)，成为(wei)天线罩的(de)首选(xuan)材料(liao)之一。

目前对于高温透波陶瓷材料的(de)研究主要集中在氧化(hua)物陶(tao)瓷(ci)、磷酸盐陶(tao)瓷(ci)和氮(dan)化(hua)物陶(tao)瓷(ci)三个(ge)方面。

常见透(tou)波陶瓷材料的基本性(xing)能

常(chang)见的(de)(de)高(gao)温透(tou)波陶瓷材料(liao)的(de)(de)种(zhong)类及特点总结如下：

不同(tong)种类透波(bo)陶(tao)瓷的优缺点及适用领域

随(sui)着国防(fang)和现代军事战争的需(xu)要及科学技术的发展，飞行器的马(ma)赫(he)数(shu)不(bu)断提高(gao)，因(yin)此满(man)足高(gao)马(ma)赫(he)数(shu)飞行器对天线罩天线窗等透(tou)波部件(jian)性(xing)能(neng)要求的透(tou)波材料是未来的发展方向。

由以(yi)上对(dui)几(ji)种陶瓷材料的性能特点对(dui)比可知：

（1）氧化铝、微晶玻(bo)璃等部(bu)分(fen)氧化物陶瓷(ci)和磷酸盐陶瓷(ci)由于(yu)较差的抗热(re)性(xing)(xing)、高温机械性(xing)(xing)能和介电性(xing)(xing)能在高马赫数飞行器的适用上面临淘汰；

（2）莫来石陶瓷(ci)众多的(de)优良(liang)特(te)性尚需足够(gou)充分的(de)研究和(he)应用(yong)；

（3）由于较差的(de)抗(kang)氧化性(xing)(xing)、抗(kang)雨蚀性(xing)(xing)、机械性(xing)(xing)能(neng)和易吸潮，均质石英陶瓷(ci)并不能(neng)满足新(xin)一代飞行器的(de)需要，经过纤维(wei)(wei)增强(qiang)性(xing)(xing)能(neng)得到较大的(de)提升，石英纤维(wei)(wei)织物增强(qiang)石英复合材(cai)料(liao)是目(mu)前已投入应用、综(zong)合性(xing)(xing)能(neng)最优的(de)材(cai)料(liao)；

（4）较(jiao)难烧结、高温介电损耗异常增(zeng)大等(deng)问题使(shi)得(de)氮化(hua)硼陶(tao)瓷(ci)从未(wei)得(de)到实际的应用(yong)(yong)，多孔氮化(hua)硅陶(tao)瓷(ci)已成(cheng)功应用(yong)(yong)在部分(fen)宽带(dai)高温透(tou)波(bo)部件(jian)上，氮化(hua)物复(fu)合/复(fu)相陶(tao)瓷(ci)由于质量大、各项性(xing)能未(wei)实现(xian)同(tong)步提升等(deng)问题，应用(yong)(yong)受到限制。

总结

目前高(gao)温透波陶瓷材料仍存(cun)在介电性(xing)(xing)能和(he)(he)机(ji)械性(xing)(xing)能难(nan)以协同、隔(ge)热(re)透波性(xing)(xing)能矛盾、成型(xing)加工困难(nan)不能适应设计需(xu)要(yao)、高(gao)温性(xing)(xing)能尚(shang)需(xu)提升(sheng)等问题。需(xu)要(yao)开(kai)发(fa)新的(de)(de)低(di)成本、高(gao)性(xing)(xing)能的(de)(de)材料体(ti)系，同时还要(yao)匹配实(shi)际生产加工的(de)(de)需(xu)要(yao)，连续纤(xian)维增强氮化物基复合材料具(ju)有优异的(de)(de)综合性(xing)(xing)能，是(shi)今后高(gao)温透波陶瓷的(de)(de)发(fa)展(zhan)(zhan)方(fang)向(xiang)，国内目前石英(ying)纤(xian)维和(he)(he)氮化硅(gui)纤(xian)维发(fa)展(zhan)(zhan)较(jiao)好，其他纤(xian)维的(de)(de)发(fa)展(zhan)(zhan)与国外存(cun)在较(jiao)大的(de)(de)差距，是(shi)今后的(de)(de)研究(jiu)重点(dian)。

参考来源：

1. 天线罩用高温透波陶瓷材料的研(yan)究(jiu)进(jin)展，毛富洲、银锐明、李鹏飞、刘(liu)碧慧(hui)、白云飞（湖南工(gong)业大学材料与先(xian)进(jin)制造学院）；

2. 透微波陶(tao)瓷(ci)材料的研(yan)(yan)究现(xian)状，陈(chen)虹、张联盟(meng)、罗文辉（山(shan)东(dong)工(gong)(gong)业(ye)陶(tao)瓷(ci)研(yan)(yan)究设计院、武汉(han)理工(gong)(gong)大学）。

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