影响玻璃纤维不饱和聚酯树脂复合材料透皮性能因素的研.pdf

第2期纤维复合材料No．213

2002年6月FIBERCoI】F’0SIT]Jun．，2002

影响玻璃纤维／不饱和聚酯树脂复合
材料透波性能因素的研究

孙宝华王兴华高禹

(哈尔滨玻璃钢研究所，150036)(空军驻长春地区军事代表窄，130012)

摘要本文阐述了单层平板的透波原理，对工艺中影响材料透波的一些因素进行了研究，并对其机理进行r探讨。
关键词玻璃纤维，不饱和聚酯树脂，玻璃钢，透波性能

StudyontheFactorsAffectingtheTransmittingPropertyof

MagneticWavethroughGlass／UnsaturatedPolyesterResinComposites

SunBaohuaWangXinghHa’GaoYu
(Harbinn{PInstitute，150036)(AirForceRepresentativeOfficeinChangchun，130012)

ABSTRACTThispaperstudiesthetransmissionprincipleofmagneticwavethroughlaminateandtheefectofprocessfactorson

thetransmision，themechanismisalsodi~u．ssed．

KEYWORDSglassfiber，UPresin，n{P，magneticwavetransmisionproperty

1引言式中：lTl——功率传输系数；
lRl——功率反射系数；
玻璃钢的透波性能已经得到了广泛的应用，从A——在介质中的衰减，主要为热损耗。
保护天线的天线罩、电子对抗用的透波墙以及电视材料透过电磁波的多少，取决于材料本身的介
发射塔的墙体等，这主要是因为玻璃钢能够将电气电性能(e、tan6)、结构、厚度、入射角度等。
性能、力学性能及耐侯性很好地统一起来。而玻璃当电磁波自介质b区入射到介质a区时，由于
纤维／不饱和聚酯树脂复合材料由于其性能／价格比a、b介质的介电常数不同，一部分能量在单层平板
方面的优势，成为透波产品的首选，单层玻璃纤维／的前壁被反射，另一部分被透射；而透射的电磁波在

不饱和聚酯树脂复合材料的结构和以其作为蒙皮的a介质的后壁又发生反射，且其中又有一部分能量
夹层结构是透波产品基本的结构形式。透波产品在通过前壁，与前壁反射的电磁波相迭加，其余的电磁
单程传输功率、峰值副瓣电平抬高以及波束偏转等波就是透过a介质的电磁波(图1)。在电磁波的传
方面的要求都使得产品的均匀性变得非常重要，也就输过程中，将有一部分能量由于介质损耗使电能变
是说，对产品的工艺控制提出了较为严格的要求，笔成热而损失。

者在工艺实践中对玻璃纤维／不饱和聚酯树脂复合材|
料的含量、孑L隙率及吸水性等因素对其透波性能的影
响作了初步的研究，得出了一些规律，仅供参考。

2单层平板的透波原理

电磁波透过材料时，同时伴随着能量损失，能量
图1单层板的投射j反射
损失的原因是由于材料对电磁波的反射与吸收。一
般可以用下式来表示：水平极化电磁波能量的损失A与厚度、波长介
ITI+IRI+A：1(1)电性能有关，一般可以表示为：

纤维复合材料2002q‘

A=(2nd／X)[(~tanS)／(￡一sin20)](2)材料的损耗角正切既与介质材料的有限电导率
式中：——电磁波的波长，m；有关，又与分子内部的粘滞力有关。一般E一玻璃
e——介质a的介电常数；纤维的tan6为0．004，不饱和聚酯树脂的ta为
ta——介质a的损耗角正切；0．026，增强材料的tan8远小于作为基体树脂，因此，
}卜入射角，。；当树脂的含量增加时，复合材料内部的粘滞力增加，
d——介质a的厚度，m。使复合材料的整体介电损耗角正切增加。
水平极化电磁波在介质界面上的折射率和反射对于玻璃纤维／不饱和聚酯树脂复合材料来说，
系数可归纳如下：树脂含量对介电性能中的介电常数和介电损耗角正
n_1h=aco~／(E—sin20)(3)切的影响是相互矛盾的，随树脂含量的提高，E降
r=(1一n}1)／(1+nh)(4)低，tan6增加。而对于透波材料来说，e降低，材料对
式中．--_1l——折射率；电磁波的吸收因子降低，反射系数绝对值减小，意味
广-一反射系数。着材料本体的反射量减小、吸收量也减小，对透波不
透波率可表示为：利；tan6增加，材料对电磁波的吸收因子增加，意味
ITI=(1一)／[(1一T2)+4r2sin2@](5)着材料本体的吸收量(热损耗)增加，对透波不利。
式中：c15：(2nd／X)(E—sin20)为．r将￡、tan6两者兼顾，选择含胶量在45％～50％
从上述原理可以看出，