【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高强度抗负压玄武岩纤维天线罩。
技术介绍
1、天线罩位于飞行器的机舱鼻部，作用是保护内部雷达天线的正常有效工作，既是飞行器的结构件，也是制导系统的重要组成部分。天线罩是一种集防热、透波、承载、耐候等高性能要求为一体的结构/功能部件，相应地，天线罩用材料也应满足上述多功能一体化要求。天线罩的透波性能与其罩壁结构密切相关，薄壁结构天线罩的透波性能优良，但是由于天线罩壁厚较薄，很难实现宽频透波与力学性能协同，如何获得具有高透波性能并且具有高强度抗负压性能的天线罩，，满足飞行器天线罩的要求是本领域技术人员的重点研发方向。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种高强度抗负压玄武岩纤维天线罩及其制备方法，方法包括，制备玄武岩纤维，然后在玄武岩纤维表面形成包覆纳米二氧化硅层后，再形成氮化硼层，制成编织体后，浸渍在浆料中共同固化烧结后，得到天线罩，本专利技术的天线罩具有0.1mhz-20ghz内90％以上的透波率以及350mpa以上的拉伸强度、100mpa以上的弯曲强度，具有良好的抗负压性能，且所述方法具有工艺可控、可操作性强，成型效率高，且产品密度分布更均匀，实现高性能天线罩的低成本、批量化稳定生产。
2、一种高强度抗负压玄武岩纤维天线罩制备方法，所述制备方法包括：
3、1)将玄武岩矿石粉碎、与高纯石英砂、叶腊石、滑石、海泡石按照一定比例相互熔融，然后倒入去离子水中急速冷却，然后再次粉碎，熔融，形成纺丝熔液；将纺丝熔液进行拉丝，得到低介电系数的玄武岩纤维
4、2)将活化的玄武岩纤维置于管式炉中，通入四氯化硅，氧气与氢气的混合气体，加热，保温，得到纳米二氧化硅包覆的玄武岩纤维；
5、3)将步骤2)得到的玄武岩纤维置于硼酸三甲酯、氨气的混合气体中，加热，保温，得到表面包覆有氮化硼的纳米二氧化硅包覆玄武岩纤维；
6、4)将步骤3)得到的纤维合股，然后纺织成纤维布，然后放置于乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中浸润；取出烘干；
7、5)将步骤4)得到的纤维布放置到模具中，然后采用真空导入法向模具中注入浆料，保温，使浆料完成固化；
8、6)将浆料放置于恒温室内，低温预烧，然后升温，通入四氯化硅、氨气的混合气体，保温，冷却至室温，得到所述高强度抗负压玄武岩纤维天线罩。
9、进一步的，其中步骤1)中：玄武岩矿石、高纯石英砂、叶腊石、滑石、海泡石的质量比为100：10-15：5-8：2-5：2-5。
10、进一步的，其中步骤2)中，在350-400℃加热，保温3-5h，冷却至室温，得到纳米二氧化硅包覆的玄武岩纤维。
11、进一步的，其中步骤3)中：置于摩尔比为1：1的硼酸三甲酯、氨气的混合气体中，升温至200-350℃，保温3-5h。
12、进一步的，其中步骤4)中，乙烯基三乙氧基硅烷在乙醇溶液中的浓度为5-10wt％。
13、进一步的，其中步骤4)中，将多根步骤3)得到的玄武岩纤维利用制股机捻成一股，其中粗砂的线密度为1500-2400tex，所述纤维布的克重为200-800g·m-2。
14、进一步的，其中步骤5)中，浆料中包括，乙醇20-25质量份，丙酮15-20质量份，磷酸三乙酯2-4质量份，聚丙烯酸铵0.5-1质量份，丙烯酰胺4-5质量份，聚乙二醇1-2质量份，氮化硅晶须40-50质量份，纳米二氧化硅15-20质量份，过硫酸铵0.3-0.5质量份。
15、进一步的，其中步骤6)中，升温至100-150℃，保温3-5h，然后升温至300-350℃，通入摩尔比为3：4的四氯化硅、氨气的混合气体，保温10-15h。
16、一种高强度抗负压玄武岩纤维天线罩，所述天线罩由所述的制备方法得到。
17、本专利技术的有益技术效果
18、1)为提高玄武岩纤维布与氮化硅的结合性，预先在玄武岩纤维表面沉积氮化硼界面，氮化硼的表面与氮化硅的浆料具有良好的界面亲和性，同时，专利技术人发现，氮化硼会渗透至玄武岩纤维内部，破坏玄武岩纤维的内部晶体结构，导致其强度下降，因此，在沉积氮化硼前，设置纳米二氧化硅阻隔层，避免氮化硼的渗透，而为了均匀的沉积纳米二氧化硅阻隔层，在制备玄武岩纤维的过程中调整组分的组成后通过冷水急淬，使玄武岩纤维带有部分磁性，从而提高沉积的均匀性；
19、2)玄武岩纤维布经过乙烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中浸润，能够提高玄武岩纤维布和浆料之间的浸润性以及结合性能，从而提高产品的机械强度；
20、3)针对本专利技术的浆料，与纤维布具有良好的浸润性能和结合性能，同时具有较低的介电常数和较高的透波率；
21、4)浆料烧结固化后，通过在四氯化硅、氨气的混合气体二次加热，氮化硅填补天线罩的缝隙，降低天线罩的孔隙率，提高强度。
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1.一种高强度抗负压玄武岩纤维天线罩制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤1)中：玄武岩矿石、高纯石英砂、叶腊石、滑石、海泡石的质量比为100：10-15：5-8：2-5：2-5。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤2)中，在350-400℃加热，保温3-5h，冷却至室温，得到纳米二氧化硅包覆的玄武岩纤维。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤3)中：置于摩尔比为1：1的硼酸三甲酯、氨气的混合气体中，升温至200-350℃，保温3-5h。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤4)中，乙烯基三乙氧基硅烷在乙醇溶液中的浓度为5-10wt％。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤4)中，将多根步骤3)得到的玄武岩纤维利用制股机捻成一股，其中粗砂的线密度为1500-2400tex，所述纤维布的克重为200-800g·m-2。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤5)中，浆料中包括，
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤6)中，升温至100-150℃，保温3-5h，然后升温至300-350℃，通入摩尔比为3：4的四氯化硅、氨气的混合气体，保温10-15h。
9.一种高强度抗负压玄武岩纤维天线罩，其特征在于，所述天线罩由权利要求1-8任一项所述的制备方法得到。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度抗负压玄武岩纤维天线罩制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤1)中：玄武岩矿石、高纯石英砂、叶腊石、滑石、海泡石的质量比为100：10-15：5-8：2-5：2-5。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤2)中，在350-400℃加热，保温3-5h，冷却至室温，得到纳米二氧化硅包覆的玄武岩纤维。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤3)中：置于摩尔比为1：1的硼酸三甲酯、氨气的混合气体中，升温至200-350℃，保温3-5h。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤4)中，乙烯基三乙氧基硅烷在乙醇溶液中的浓度为5-10wt％。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其中步骤4)中，将...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁宝明，任东强，李明宜，陆斌，
申请(专利权)人：兴安盟石源玄武岩纤维工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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