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第29卷第4期《陶瓷学报》Vol.29,No.4
2008年12月JOURNALOFCERAMICSDec.2008

文章编号：1000-2278（2008）04-0384-06

多孔陶瓷材料在天线罩上的应用进展

邬浩雷景轩赵中坚胡伟王萍萍
（上海玻璃钢研究院，上海：201404）

摘要
现代导弹的发展对天线罩的性能提出了更高的要求，多孔陶瓷材料有着优良的介电性能及耐热性能，是理想的天线罩用材
料；介绍了多孔陶瓷材料的分类方法及制备工艺，综述了几种体系多孔陶瓷材料在天线罩上的应用进展情况，并指出了今后多孔
陶瓷材料在天线罩领域的重点研究方向。
关键词多孔陶瓷，天线罩，进展
中图分类号：TQ174.75文献标识码：A
类[3]:微孔陶瓷(孔径尺寸小于2nm)，介孔陶瓷(孔径尺
1前言寸在2nm和50nm之间)，宏孔陶瓷(孔径尺寸大于
50nm)。而根据结构又通常将多孔陶瓷材料分为两类[4]：
导弹天线罩是制导武器弹头结构的重要组成部网状（或开孔）陶瓷材料以及泡沫（或闭孔）陶瓷材料。
但随着缠结纤维网络结构（或粘结纤维）多孔陶瓷的
分，是安装在导弹雷达导引头天线外面、起保护作用
的外罩，又是保护天线系统不受高速飞行造成的恶劣发展以及在多孔陶瓷膜方面取得的进展，D.A.
等将这两种结构的多孔陶瓷单独分类，将
气动环境影响、正常进行信号传输工作的屏障[1]。随Hirschfeld
着导弹飞行马赫数的增加以及新一代导弹向宽频多多孔陶瓷分为了以下四类[4]:开孔结构、闭孔结构、缠
模方向发展，对导弹天线罩材料的性能提出了新的要结纤维网结构、膜。
由于材料的应用要求各不相同，而多孔陶瓷材料
求。多孔陶瓷透波材料本身密度低，气孔率高，介电常
数较小，抗腐蚀耐热性能良好，使用寿命长，且介电常的气孔率、孔径及其分布对材料的性能和功能有着重
数可以根据气孔率的多少进行调节，能在较大温度范大的影响，因此多孔陶瓷的制备工艺除具有普通陶瓷
围内正常使用，优异的性能使其在航天透波天线罩方工艺的特点外，还具有一些特有的工艺机制。其中工
面有很大的应用空间，是一种理想的新型高性能天线艺比较成熟，应用比较广泛的制备方法有粉末烧结
法添加造孔剂法料浆发泡法有机泡沫浸浆法溶
罩候选材料。、、、、
胶凝胶法等[5]，后来又发展了微波加热工艺、水热－
2多孔陶瓷材料分类及制备方法热静压工艺、注凝成型工艺、颗粒堆积工艺、凝胶铸造
工艺等新的制备技术[6-9]。

多孔陶瓷材料的分类方法很多，以材质分类可将
3多孔陶瓷材料在天线罩方面应用的
多孔陶瓷分为[2]：(1)高硅质硅酸盐材料；(2)铝硅酸盐
材料；(3)精陶质材料瓷材料；(4)硅藻土质材料；(5)纯研究进展
碳质材料；(6)刚玉和金刚砂材料；(7)堇青石、钛酸铝
材料；(8)采用工业废料、尾矿和石英玻璃或普通玻璃陶瓷材料在天线罩上的应用始于20世纪50年
为原料构成的材料。根据孔径大小可将多孔陶瓷分为三代，从第一种商业化天线罩材料氧化铝至今，陶瓷天
收稿日期：2008-04-19
通讯联系人：邬浩，男，E-mail:[e-mail]
385《陶瓷学报》2008年第4期

线罩的研究工作已有50多年的历史，大致经历了氧亚理工学院通过注浆成型，利用粉末烧结法将颗粒堆
化铝陶瓷、微晶玻璃、石英陶瓷、陶瓷基复合材料的发积体烧结在一起，首次研制出了有一定气孔率（3%～
展过程[10]，而多孔材料在陶瓷天线罩方面的应用，也12%）的多孔石英陶瓷天线罩，而近几十年发展起来
在这一过程中积累了许多成功的经验。由于多孔结构的国内外多种型号的导弹，如美国的爱国者导弹以及
的存在，多孔陶瓷材料具有相对较差的综合力学性意大利的Aspide导弹等天线罩也均是采用石英陶瓷
能，并且容易吸潮，因此多孔陶瓷材料在天线罩上的材料制得。
应用，往往需要通过表面致密化处理、纤维增强复合由于传统石英陶瓷天线罩的缺点是机械强度较
或是通过夹层结构的设计来实现，从国内外的相关资低、易吸潮、抗雨蚀性较差，不太适合用在马赫数在5
料中可以看到其研究进展。以上的导弹上。为了保持石英陶瓷材料的优点，克服
3.1氧化铝材料体系其力学和抗侵蚀性能较差的缺点，国内外又通过多种
氧化铝陶瓷是第一种商业化天线罩材料，具有强方式拓展了石英陶瓷体系材料在天线罩上的应用范
度高、硬度高、抗雨蚀性能好等优点，但材料弹性模量围。
和膨胀系数大，抗热冲击性能差，往往只适合于3马20世纪60年代末，为了拓宽材料透波的频带，
赫数下使用[1]。为了拓展氧化铝材料体系在天线罩方在宽频带上获得高的功率传输系数，Georgia工学院
面的应用，美国等先进国家对天线罩用多孔氧化铝体的J.N.Harris等人[13]通过缠绕法、泥浆浇注蜂巢结构、
系进行了进一步的开发