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透波材料是电磁波通过时保持较高的透过率,且电磁波基本性质几乎不改变的材料。PTFE由于其优异的介电性能、耐高低温性、耐腐蚀等优良综合性能,已成为目前通讯罩透波材料研究的热点之一。本课题通过对目标膜材进行剖析,以聚四氟乙烯(PTFE)为基体树脂,高硅氧玻璃纤维布为增强材料,通过优化高硅氧玻纤布增强聚四氟乙烯(GF/PTFE)透波材料成型过程中的各工艺参数,制得介电性能和拉伸性能优良的GF/PTFE透波材料,并与目标膜材的性能进行对比和分析,以达到或超过目标透波膜材的性能指标,为我国透波材料生产的工业化和标准化提供理论和实验依据。 本课题首先对目标膜材进行测量分析和表征,得到其基本尺寸参数、性能指标以及微观形貌结构,以此为参照,研究了PTFE乳液浓度、含胶量、保压压力、保压时间、升降温条件、烧结温度、烧结时间以及偶联剂等对GF/PTFE透波材料介电性能和拉伸性能的影响,通过SEM观察其微观结构,并与目标膜材进行对比和分析。实现了自主知识产权的膜材制备,获得了相关成型工艺参数,获得如下研究结果: (1)随着PTFE分散液浓度的增加,GF/PTFE复合材料试样的介电常数和介电损耗因数先减小后增大,在40wt%的浓度下达到最小值;而试样的拉伸强度则一直减小。 (2)随着膜材含胶量的增加,GF/PTFE复合材料的介电常数和介电损耗因数呈下降趋势;而拉伸强度先增加后减小,在含胶量为50wt%时达到最大值。 (3)冷压工艺会造成膜材试样介电性能的下降,但是可提高PTFE树脂基体与玻纤布结合的致密程度,从而减少了孔隙及裂纹的存在,使拉伸性能有所改善。 (4)在烧结工艺中,随着烧结温度的升高,GF/PTFE复合材料试样的介电常数和介电损耗因数呈下降趋势,但是烧结温度不宜超过390℃;试样拉伸强度先增加后减小,在360℃达到最大值。随着烧结时间的增加,GF/PTFE复合材料试样的介电常数和介电损耗因数呈减小趋势,拉伸强度呈增大趋势,都是在2h以后速度放缓而趋于稳定。烧结升温速率对GF/PTFE复合材料的介电性能和拉伸性能影响不大。随着降温速率的增加,GF/PTFE复合材料的介电常数和介电损耗因数先增加后稍有减小,而拉伸强度一直呈现上升趋势。冰水淬火处理对改善试样的介电性能及提高拉伸强度效果明显。 (5)A型偶联剂对改善复合材料PTFE树脂基体与玻纤布的结合性,其中以A3的最佳;而B型偶联剂对两相结合性的改善效果并不明显。偶联剂在0.8~1.2wt%的浓度范围内的效果明显。