【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种石英纤维增强二氧化硅天线罩的制备方法，属于纤维增强复合材料。
技术介绍
1、目前国内耐高温天线罩通常由石英纤维增强二氧化硅复合材料制备，可保护飞行器在恶劣环境下雷达系统的正常运行，可同时满足透波、防热、承载等三方面的性能要求。天线罩的透波性能与其均匀性有着密切联系，罩体均匀性越好，透波性能越优。
2、国内石英纤维增强二氧化硅天线罩的主要制备方法为：利用密度较高的二氧化硅溶胶多次浸渍纤维预制体，凝胶化后干燥并烧结，由于高密度二氧化硅溶胶的粘度较大，粒子容易团聚形成大的颗粒，在多次浸渍后，罩体基体的孔隙越来越小，高密度二氧化硅溶胶只能浸透毛坯表层区域，使毛坯表面容易形成一层致密的基体外壳，影响毛坯内部的浸渍，中途必须进行粗加工将毛坯表层外壳去除后再进行后续的浸渍，粗加工后再利用密度略微降低的溶胶再进行多次浸渍，随后进行精加工，最后再利用密度更低的溶胶进行浸渍，完成产品生产过程。在该工艺方法下，溶胶需要进行浓缩后使用，单次用胶量较大，浓度较高的溶胶无法长期保存且浸渍过程中往往经历凝胶过程无法重复使用，导致罩体的原料利用率极低，产品生产需经历粗机加及精机加两次机加过程，加工周期较长，成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供了一种低成本的制备石英纤维增强二氧化硅天线罩的方法，与已知的工艺方法相比，该方法无需对二氧化硅溶胶进行浓缩处理，溶胶无需经历凝胶过程可重复使用，制备产品的均匀性维持在较优的水平。
2、为达到上述目的
3、一种石英纤维增强二氧化硅天线罩的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将带有支撑模的织物预制体在有机溶剂中浸泡，去除浸润剂；
5、2)将去除浸润剂的织物预制体放置于模具中，真空条件下注入二氧化硅溶胶，浸渍一段时间后将二氧化硅溶胶从模具中排出；
6、3)将步骤2)处理后的织物预制体进行初次干燥，将定形后预制体从支撑模上脱出，然后再次干燥，最后进行热处理，得到罩体毛坯；
7、4)将步骤3)得到的罩体毛坯放置于模具中，真空条件下注入二氧化硅溶胶，浸渍一段时间后将二氧化硅溶胶从模具中排出，随后将罩体毛坯从模具中取出，借助于两端带有夹具的旋转工装将罩体毛坯水平固定，使罩体毛坯围着自身轴线缓慢转动并干燥，然后将罩体毛坯置于烘箱中继续干燥，最后进行热处理；
8、5)利用步骤4)排出的二氧化硅溶胶重复步骤4)的处理过程，直到罩体毛坯较上一次浸渍后罩体毛坯的增重量低于1％；
9、6)将步骤5得到的罩体毛坯按照罩体图纸直接进行机械精加工，得到石英纤维增强二氧化硅天线罩。
10、进一步地，步骤2)中二氧化硅溶胶的密度为1.14～1.16g/cm3。
11、进一步地，步骤2)中真空度为≤-0.095mpa，浸渍时间不小于20h。
12、进一步地，步骤3)中初次干燥条件为40-60℃干燥6-18h；再次干燥的条件为先80-120℃干燥0.5-2h，再180-220℃干燥1-3h。
13、进一步地，步骤3)中热处理的条件为580-620℃热处理0.5-2h。
14、进一步地，步骤4)中二氧化硅溶胶的密度为1.14～1.16g/cm3。
15、进一步地，步骤4)中真空度为≤-0.095mpa，浸渍时间不小于20h。
16、进一步地，步骤4)中旋转工装的旋转速率为5-10转/min，旋转工装的环境温度为40-60℃，转动时干燥时间为6-18h。
17、进一步地，步骤4)中烘箱中干燥条件为先80-120℃干燥0.5-2h，再180-220℃干燥1-3h。
18、进一步地，步骤4)中热处理的条件为580-620℃热处理0.5-2h。
19、本专利技术达到的有益效果：
20、1、由于)第一次浸渍前织物预制体没有刚性，因此浸渍后需带支撑模进行干燥定形后才能从支撑模上取下。
21、2、由于低密度溶胶粘度过低，溶胶干燥时在罩体毛坯中处于可流动状态，在重力作用下容易出现局部富集，导致罩体密度不均匀，直接影响罩体的透波性能。为避免这一现象，在第一次浸渍之后的复合浸渍过程中，干燥时需将罩体毛坯水平放置在旋转工装上，通过缓慢转动干燥避免溶胶的局部富集，使干燥后基体的分布更为均匀。
22、3、每次浸渍排出的二氧化硅溶胶仍维持在较低的粘度，可以重复使用。由于低密度硅溶胶的粘度很低，溶胶中纳米颗粒的粒径较小，溶胶的渗透能力较强，浸渍过程中罩体表面不会出现结壳现象，罩体毛坯无需进行粗机加。通过多次浸渍，罩体的致密度逐渐提升，当罩体的增重量低于1％时，罩体基体的致密度达到较高的水平，此时罩体材料的拉伸及压缩性能较优。
23、4、通过采用转动干燥方式，使直接采用工业级低密度二氧化硅溶胶也能制备出密度较为均匀的天线罩产品，在该过程中无需进行溶胶浓缩处理，使溶胶可重复利用。由于低密度二氧化硅溶胶的粘度及纳米颗粒粒径很小，渗透能力强，复合浸渍过程坯体表层结壳问题得以避免，产品浸渍过程可省略粗机加环节，极大降低了生产成本，该方法可用于不同尺寸天线罩罩体的制备。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种石英纤维增强二氧化硅天线罩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中二氧化硅溶胶的密度为1.14～1.16g/cm3。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中真空度为≤-0.095MPa，浸渍时间不小于20h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中初次干燥条件为40-60℃干燥6-18h；再次干燥的条件为先80-120℃干燥0.5-2h，再180-220℃干燥1-3h。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中热处理的条件为580-620℃热处理0.5-2h。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中二氧化硅溶胶的密度为1.14～1.16g/cm3。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中真空度为≤-0.095MPa，浸渍时间不小于20h。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中旋转工装的旋转速率为5-10转/min，旋转工装的环境温度为40-6
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中烘箱中干燥条件为先80-120℃干燥0.5-2h，再180-220℃干燥1-3h。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中热处理的条件为580-620℃热处理0.5-2h。
...【技术特征摘要】
1.一种石英纤维增强二氧化硅天线罩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中二氧化硅溶胶的密度为1.14～1.16g/cm3。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中真空度为≤-0.095mpa，浸渍时间不小于20h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中初次干燥条件为40-60℃干燥6-18h；再次干燥的条件为先80-120℃干燥0.5-2h，再180-220℃干燥1-3h。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中热处理的条件为580-620℃热处理0.5-2h。
6.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：苑贺楠，吴焘，张剑，于长清，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。