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太倉市紐弗科精密陶瓷有限公司
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高溫透波材料是在惡劣使用環境條件下保護飛行棋的通訊。遙測、制導、引爆等系統正常工作的一種多功能電介質材料，廣泛應用于運載火箭、飛船、導彈和返回式衛星等再入飛行器，應用形式上可分為天線罩和天線窗。
高溫透波材料的主要衡量標準為介電性能。抗熱震性能和力學性能，分別對應于透波、防隔熱和承載的要求。傳統透波材料主要包括芳綸纖維等有機纖維和石英纖維等無機纖維。有機材料耐熱性能差，強度低，且易老化變形，已不適用于制作現代飛行器透波部件。而在無機材料中，石英纖維是目前廣泛應用于高溫透波陶瓷基復合材料的增強體。國際和國內研制的石英纖維織物增強石英復合陶瓷材料已在多個型號上獲得批量使用，是已經應用的綜合性能*優的天線罩/窗材料。
但是石英纖維是一種玻璃態材料，處于熱力學不穩定狀態，石英在800℃開始析晶，纖維脆化使纖維與基體界面的連接弱化，嚴重降低了復合材料的力學性能，限制了透波材料的應用范圍。隨著導彈技術的進步，尤其是攔截導彈等高馬赫數飛行器的出現，傳統的透波纖維增強復合材料已不能滿足其應用需求。尋求新型熱透波材料是未來的研究重點之一。
氮化硼纖維兼備了BN材料和纖維材料各自所特有的多種優良性能，具有耐高溫、耐化學腐蝕、加工性好、自潤滑、與多種金屬不浸潤、介電常數和損耗角正切小等優良的理化特性，高質量的BN纖維可在900℃以下的氧化氣氛和2800℃以上的惰性氣氛中長期使用，氮化硼纖維較石英纖維具有更高的耐溫特性，有望成為理想的透波復合材料增強體，其在航天透波領域具有很好的應用前景。
氮化硼纖維的制備方法主要有兩種，一種是無機先驅體法，另一種是有機先驅體法。前者以硼酸為原料制備B2O3先驅體纖維，該纖維在氨氣（＞1000℃）及氮氣（＜2000℃）氣氛下高溫轉化為BN纖維；后者先通過有機聚合物（主要為硼-氮聚合物和硼-氧聚合物）在氣氛保護下進行放肆，再經過高溫氮化處理獲得BN纖維。
目前國內制備的連續氮化硼纖維性能偏低，迫切需要突破高性能連續纖維制備關鍵技術。而相關的復合材料制備技術仍然停留在實驗室研究階段，這也限制了氮化硼纖維復合材料的發展。
在BN纖維增強陶瓷基透波復合材料領域，有研究小組利用硼酸浸漬燒成法制備了三位正交BN纖維織物增強BN基復合材料（3D BNf/BN）。后將其浸漬二氧化硅先驅體，經燒結、熱壓后制得BNf/BN-SiO2復合材料，可用于再入溫度超過2200℃的環境中。還有研究小組采用B2O3纖維氮化法制備BN纖維，然后以氮化完全的BN纖維作增強體、部分氮化的BN纖維作基體，經熱壓燒結得到高純度、高密度和具有良好彎曲強度及導熱性的BNf/BN復合材料，預期能在透波材料領域有很好的應用前景。 |
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