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碳纤维复合材料天线金属化的必要性研究
第二十六卷第二期 高科 挂钟讴 南应 用 Vo】.26.NO.2
2001年4月 Hi-T~hHber&Ap~kation Apr.,2001
碳纤维复合材料天线金属化的必要性研究
夏文干,杨 洁
(国营黄河机器制造厂,西安 710043)
摘 要:本文叙述了碳纤维复合材料金属化的方法,测试 了金属化和未金属化碳纤维复合材料对 x波段
电磁波的反射性,说明了碳纤维复合材料无需金属化就可以满足X波段反射特性的要求。
关键词:碳纤维复合材料;金属化
中图分类号:TQ32~]N957 文献酥识码:A 文章编号:1007-9815(200I)02-130015-06
引 言 杂纤维复合材料吸波特性探讨”中认为,厚度
4mm的CFRP其吸收特性与铝板相 比,RCS仅
先进复合材料 (ACM)不仅是结构材料, 减小O.2dB 。许健翔等发表的 “碳纤维及其增
而且在许多情况下还是功能材料。若用于雷达 强复合材料 电性能研究”认为,单向碳纤维增
军事电子装符,有的地方要求透过电磁波,如 强复合材料的透波性能随碳纤维的排布方 向与
雷达罩,其透过率趟大越好 ,而且 产生歧 电场矢最夹角的增大而增大,夹角为 0。时几
变:有的要求反射电磁波,如雷达天线反射 乎早全反射,夹角为9O。时透波,睦能最好,随
面T有的要求吸收电磁波,如具有隐身功能的 厚度增加透波性能减小,交叉铺层碳纤维增强
ACM 结构材料等。以芳纶 (如Kevl~)、超高 复合材料对电磁波旱全反射 。我们套阅到的国
相划分子质晕聚乙烯纤维 (如Dyneema)、聚 内资料还未见 CFRP反射体没有金属化的报
芳酯纤维 (如Vectmn)增强的树脂基 ACM, 导,可见研究 CFRP是否金属化是很有意义
一 般具有较好的电磁渡穿透’性,若要用作灭线 的。
反射体就必须使反射面金属化。以碳纤维增强
的ACM,山于碳纤维_本身导电,其电阻率是 1 ACM金属化的方法
在 1.3×10。一1.9×l0 0 ·cm (Cu为 0.185×
l0Q ·cm)之 间 。冈此碳 纤维 复合 材料 无论是芳纶复合材料 (AFRP)、CFRP还
(CFRP)不能透过电磁波,而且有好的反射特 是其它ACM,都要满足一定的反射特性,金属
性,可根据天线频率要求而进行金属化或 进 化方法大致包括:
行金属化。l970年代初,美国通用动力公司 ①ACM 化学沉积金属,再 电镀
Convair分部为海军制造 了 SPS— l0格 式 ②ACM 电化学刷镀
CFRP雷达天线,没有金属化,靠CFRP自身反 ③ACM涂覆导电涂料
射,在舰上使用,耐腐蚀.质量 比铝合金轻 ④ACM真空溅射铝或银等 良导体
40%,刚性高80%。l986年东芝公刊研究报导 ⑤ ACM 中布置适 当的金属埘或金属短纤
了CFRP的反射特性,认为在 20GHz以下波段 维一起成
的CFRP天线可以 金属化,而高于20GHz时 ⑥ ACM 接喷涂金属
就必须金属化或导电喷涂。未金属化的 CFRP ⑦ 模其l上电镀金属转移法
灭线用于 口径 5m 的 l2一l4GHz波段的广播 ⑧ 模其上刷镀金属转移法
星地面站 (BS),金属
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