石英纤维准三维结构针刺预制体性能分析

胡健明，缪云良，钱淑云，张诚，李媛琪

(江苏天鸟高新技术股份有限公司，江苏 宜兴 214205)

0 引言

天线罩的作用是保护内部天线以及相关联的电子设备免受外界环境的影响。由于空气动力学的原因，天线罩需拥有气动外形，减小电磁能量的失真，同时保证天线性能稳定。目前高性能天线罩已采用石英纤维准三维针刺预制体为骨架的陶瓷基复合材料，该材料具有良好的防热、透波和力学性能，同时具有膨胀系数小、耐腐蚀等优点。石英纤维预制体增强的陶瓷基复合材料已成功应用于战术导弹天线罩[1-2]。

准三维结构石英纤维预制体是采用针刺工艺对石英纤维网毡、石英纤维织物进行接力针刺成型，石英纤维针刺预制体制备过程如图1所示。

图1 石英纤维针刺预制体制备过程示意图[3]

利用刺针将平面层中的短纤维引入并迁移至Z向或法向，使石英纤维网毡和石英纤维织物产生连接，逐层叠加，逐层针刺直至达到所需的尺寸，形成一种准三维结构的针刺预制体。

石英纤维准三维结构针刺预制体具有整体性好，不易分层，孔隙分布均匀、面内及层间强度高等优异性能[4-5]。石英纤维准三维结构针刺预制体内部结构与针刺工艺参数的多样性，使预制体具有极佳的可设计性。但石英纤维准三维结构针刺预制体性能研究未见报道，因此本文研究了石英纤维准三维结构针刺预制体内部结构对针刺预制体力学性能的影响。其力学性能包括X-Y向拉伸强度、Z向连接强度、T型剥离强度，可为针刺成型工艺技术的设计与优化以及复合材料设计提供参考和依据。……