选择材料除满足雷达罩力学性能、热学性能、微波性能之外,还有考虑工艺条件。
(一)内外蒙皮的选择
在常用的几种树脂中,酚醛树脂由于工艺条件的限制,聚酯树脂由于耐热性较差,环氧树脂由于电性能不能满足要求,都难以作为雷达罩的候选材料。聚邻苯二甲酸二烯丙酯(即DAP)树脂从它的性能上说是雷达罩较为理想的材料。DAP玻璃钢可以在室温成型,低压固化,热机械性能良好,介电性能优越,吸湿性小,尺寸稳定,无刺激气味等。 DAP树脂常用的引发剂为过氧化苯甲哪(BPO ),但它必须在80℃ 以上才能使DAP 树脂凝胶。如温度过低,则凝胶时间较长会导致树脂大量流失;温度偏高出现气泡。针对DAP 树脂粘度小、流胶大,不能在室温或较低的温度下快速凝胶等问题,我们试用高效引剂过氧化二碳酸二环己酯(简称DCPD)来低温固定化DAP 树脂,该树脂体系在室温下有足够的使用期,加热到 左右能较快凝胶热,且配料方面,避免了用DCPD及BPC 作引发剂必须加热搅拌的过程。 DAP玻璃钢的热机械性能的影响见图1-19 。对电性能的影响见表 1-20。
在雷达罩成型过程中由于DAP 预聚液的粘度太低,虽已加有触变剂一气相SiO2,但流胶现象还较严重,外表面若不覆盖薄膜则更甚。由于形成后到树脂凝胶之前树脂的流失,致使产品产生表面发白、发粘等欠固化现象。为防止产生这种缺陷,可以在DAP 预聚液中加入适量DAP 预聚体(固体树脂)。考虑到表层的含胶量、操作粘度及层间粘结问题,采用在90份预聚液中加入10 份预聚体。这样,既不影响玻璃钢的热机械性能和介电性能,又对表面层含胶量及外观质量有明显的改善(如表1-19 1-21)
雷达罩蒙皮采用经A-151 或沃兰处理的0.2mm 厚无碱斜纹布(无碱布-210)作增强材料,但其中以A-151 处理的玻璃布的玻璃钢综合性能为好,而且布质较软。为此,主要使用A-151处理的玻璃布。 A-151处理可在不同的处理条件下进行,其不同的处理条件对玻璃钢性能的影响见表1-22 。
从表中反映出来的玻璃钢综合性能看出,以A-151 酸性处理的较差,碱性540℃处理的较好;从玻璃钢形成工艺来看,三种布没有什么差异,但碱性介质、600℃ 处理的布在裁剪时,废丝多、脆、容易断裂;从蜂窝夹层玻璃钢外观看, 600℃、碱性处理的透明度大,有利于最终产品的检验。所以我们采用A-151碱性溶液处理,热处理的温度控制在550-600℃ 。