芳纶纤维复合材料在天线工程中的应用

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1、!!!电子机械工程!!!2003年第19卷第1期36!!Electro-mechanicalEngineering!2003.Vol.19No.1!!芳纶纤维复合材料在天线工程中的应用"靳武刚(信息产业部电子39研究所陕西西安!710065>摘!要!简要地介绍了芳纶纤维的性能及特点9论述了芳纶纤维复合材料在雷达天线罩双频选择反射器轻型结构天线及特种电路基板等方面的应用O关键词!芳纶纤维;复合材料;天线中图分类号!TN82;TB332!!文献标识码!B!!文章编号!1008-5300(2003)01-0036-05Appli

2、cationofAramidfiberfabricCompositeinradarAntennaJinwu9an9(The39thresearchInstituteofMII9Xian97100659China)AbstractSThepropertyandcharacteristicsofaramidfiberarebrieflyintroducedinthispaper.Theapplicationofaramidanditsfabriccompositestoradome9dual-freCuencyselectiv

3、ereflector9lightstructureantennaaswellasspecialprintedcircuitboardetc.isdescribed.KeywordsSAramidfiber;Composites;Antenna膨胀系数此外还有断裂伸长率高韧性和耐磨性1!引!言能优异的冲击强度耐紫外线老化性能它可用普通的纺织机加工编织成各种缝线~绳索~布~三维立芳香族聚酰胺纤维(AromaticPolyamidefi-体编织物等由它制成的层压板比玻璃纤维层压板ber>是指分子链上至少含有80的直接与两个芳轻2

4、5!30表2为Kevlar纤维环氧复合材料香环相连接的酰胺基团的聚酰胺经溶液芳丝所得到4J的性能数据的合成纤维首先由美国杜邦(Dupont>公司于芳纶纤维及其复合材料在航空航天等结构材料1965年发明早期名称为Aramid纤维并于1972领域中已得到广泛的应用近十几年来随着通讯工年商品化其商品名称Kevlar纤维我国称为芳纶业~卫星通讯技术的快速发展对雷达天线设备的小纤维自从芳纶纤维问世以来前苏联~日本~西欧型化~轻型化~高可靠性提出更高的要求由于芳纶等国家也都进行了大量的研制工作国外同类纤维纤维复合材料具有优异的力学性能

5、~电绝缘性能~透还有西德-荷兰Enka公司的Twaron纤维前苏联波性能~低的线膨胀系数(纤维轴向略呈负值>等使的Apmoc~CBM纤维日本的Technora纤维等其在雷达天线领域中有着广阔的应用前景如机由芳纶纤维制成的芳纶纸蜂窝芯材有Nomex和载~舰载~星载雷达天线罩雷达天线馈源功能结构Korex我国于1972年开始进行芳纶纤维的研制件轻型天线支撑结构高架天线及拉索等方面都具工作并于1981年通过芳纶14的鉴定1985年又有使用前景通过芳纶1414的鉴定它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49各国

6、芳纶纤维的性能2!芳纶纤维复合材料在雷达天线工程1!3J如表1所示中的应用这种纤维具有很高的拉伸强度比重轻比碳纤2.l!雷达天线罩维轻20比玻璃纤维轻40并且具有很低的热材料是天线罩研制的重要基础没有好的天线"收稿日期!2001-09-20第1期靳武刚"芳纶纤维复合材料在天线工程中的应用!-37-表l!各国芳纶纤维的性能商品名称生产国家纤维直径/!m比重/拉伸强度/MPa拉伸模量/GPa断裂伸长率/热膨胀系数/1>10-6-1KKevlar29美国121.452800632.5Kevlar49美国121.4

7、436201342.5-2.8Kevlar149美国1.4738301761.45NomeX美国41.5770014"17.522CBM俄罗斯1.432800"350080"1202"4Twaron西德~荷兰1.443000"310012512.3Technora日本121.392800"300070"804.4-2.6芳纶14中国121.4327001761.450.47芳纶1414中国121.4329801032.70.41表2!Kevlar49!环氧复合材料的性能数据项目拉伸强度拉伸模量压缩强度介电常数损耗角正切热膨

8、胀系数数据1134MPa67GPa232MPa3.460.0133.8>10-6-1K罩材料再好的电性能设计也不会实现天线罩是展了用芳纶纤维及其织物增强树脂基复合材料研制6J功能性复合材料结构件天线罩材料要满足介电性雷达罩的工作如美国贡斯纳飞机公司的桨状飞能~力学性能~三防寿命~工艺性能~重量等要求材机