一种耐高温频率选择透波结构及其制备方法与流程

文档序号:11099968阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种耐高温频率选择透波结构,所述耐高温频率选择透波结构由内至外依次包括透波层(1)、修饰粘接层(2)和频率选择层(3),其特征在于,所述透波层(1)为连续纤维增强陶瓷基透波复合材料,所述修饰粘接层(2)为低介电常数材料,所述频率选择层(3)为具有周期结构图案的贵金属物理镀层或贵金属玻璃导体涂层。

2.根据权利要求1所述的耐高温频率选择透波结构,其特征在于,所述连续纤维增强陶瓷基透波复合材料包括石英纤维增强石英复合材料、石英纤维增强氮化物复合材料、铝硅酸盐纤维增强氧化硅复合材料、铝硅酸盐纤维增强铝硅酸盐复合材料、铝硅酸盐纤维增强氧化铝复合材料、氧化铝纤维增强氧化硅复合材料、氧化铝纤维增强铝硅酸盐复合材料或氧化铝纤维增强氧化铝复合材料;所述石英纤维增强氮化物复合材料包括石英纤维增强氮化硼复合材料和/或石英纤维增强氮化硅复合材料;所述低介电常数材料包括硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、锂铝硅玻璃、莫来石、堇青石或钡长石。

3.根据权利要求1所述的耐高温频率选择透波结构,其特征在于,所述贵金属物理镀层或贵金属玻璃导体涂层中采用的贵金属包括银、金、钯和铂中的一种或其中几种的合金。

4.根据权利要求1所述的耐高温频率选择透波结构,其特征在于,所述修饰粘结层(2)的厚度为0.1mm~0.2mm;所述频率选择层(3)中,贵金属物理镀层的厚度为0.5μm~5μm,贵金属玻璃导体涂层的厚度为20μm~50μm。

5.一种如权利要求1~4中任一项所述的耐高温频率选择透波结构的制备方法,包括以下步骤:

(1)根据耐温、力学以及透波性能要求确定透波层的材料,以所述透波层为基板,对所述基板进行喷砂粗化处理;

(2)将低介电常数材料粉体通过喷雾工艺造粒后,采用等离子喷涂工艺将其喷涂在步骤(1)后得到的基板表面,形成修饰粘结层;

(3)在经打磨光滑后的修饰粘结层表面制备贵金属物理镀层或贵金属玻璃导体涂层;

(4)采用激光加工工艺,根据电性能设计要求在贵金属物理镀层或贵金属玻璃导体涂层表面刻蚀周期结构图案,制成频率选择层,即得到所述的耐高温频率选择透波结构。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,喷砂粗化处理采用的气压为3MPa~5MPa,喷砂距离为30mm~50mm,沙子粒径为50μm~100μm,喷砂时间为1min~3min。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,等离子喷涂工艺采用的Ar流量为20NL/min~40NL/min,H2流量为8NL/min~12NL/min;送粉气流Ar流量为2.5NL/min~3.2NL/min,送粉量为10%~30%,电流为500A~600A,功率为30kW~50kW,喷涂距离为100mm~150mm。

8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,贵金属物理镀层采用磁控溅射工艺制备,制备时采用的保护气氛为Ar气,溅射功率为80W~120W,气氛压强控制为0.5Pa~2Pa,溅射时间为5min~50min;贵金属玻璃导体涂层由贵金属玻璃浆料经过丝网印刷-烧结工艺制备而成,烧结时采用的峰值烧结温度为600℃~900℃,升温速度为20℃/min~30℃/min,烧结时间为10min~30min。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,贵金属玻璃浆料的制备方法,包括以下步骤:

①将玻璃原料粉体混合均匀,在1200℃~1400℃下进行高温熔炼1h~3h,熔化后在去离子水中进行淬冷,得到玻璃材料;所述玻璃原料粉体包括以下质量百分数的各组分:CaO 14~16 wt%,BaO 17~19 wt%,B2O3 33~35 wt%,Al2O3 15~17 wt%,SiO214~16 wt%;

② 将步骤①得到的玻璃材料以丙酮为球磨介质,按球料比为(2~3):1、球磨转速为380r/min~450r/min进行球磨6h~12h,烘干,过200目~400目筛,得到玻璃粉;

③ 将贵金属粉体与步骤②得到的玻璃粉按照(75~85):(15~25)的质量比混匀,得到混合粉体;

④ 将有机载体与步骤③得到的混合粉体按(20~25):(75~80)的质量比混合,通过研磨后得到粘度为150pa·s~300pa·s的贵金属玻璃浆料;所述有机载体包括以下质量百分数的各组分:柠檬酸三丁酯80%~90%、硝酸纤维素2%~5%和卵磷脂5%~18%。

10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,激光加工工艺采用的激光功率为2W~20W,扫描速度为20mm/s~50mm/s,扫描次数为1次~3次。

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