本發(fā)明涉及天線罩防潮涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種表面具有聚四氟乙烯防潮涂層的石英復(fù)合陶瓷天線罩制備方法。

背景技術(shù)：

天線罩、天線窗是導(dǎo)彈武器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，是保護(hù)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)通訊、遙測、制導(dǎo)、引爆等系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵部件，其必須具備優(yōu)異的透波、放熱、承載和耐候等多種功能。隨著導(dǎo)彈武器系統(tǒng)向超高音速方向的不斷發(fā)展、打擊范圍和制導(dǎo)精度的不斷提高，天線罩、天線窗要能在更加寬泛的頻帶具有良好穩(wěn)定的透波性能，更好的抗熱沖擊性能。由于石英復(fù)合陶瓷其較高的孔隙率可降低其基體的介電常數(shù)，被廣泛應(yīng)用在天線罩、天線窗上。然而較高的孔隙率，造成其極易吸潮，在石英復(fù)合陶瓷表面形成一種水化層，從而嚴(yán)重的影響天線罩、天線窗陶瓷產(chǎn)品的電氣性能、抗雨蝕性能。因此在石英復(fù)合陶瓷材料表面形成一種連續(xù)、穩(wěn)定、致密化的涂層的尤為重要，不僅保證其良好的透波性能，而且進(jìn)一步的提高了其抗雨蝕、抗沖刷性能。作為透波材料的防潮涂層，應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：

(1)具備優(yōu)良的防潮效果，對液態(tài)、氣態(tài)水有明顯的阻隔作用，對石英復(fù)合陶瓷自身微觀結(jié)構(gòu)不存在改性的情況；

(2)具備良好的介電性能，不能明顯降低石英復(fù)合陶瓷材料的透波性能；

(3)與基體就具有較好的粘接性、有良好的高低溫線膨脹性能匹配性；

(4)具備一定的力學(xué)性能、耐高溫性能和老化性能；

現(xiàn)有的防潮涂層一般采用無機(jī)物涂層，無機(jī)物涂層的制備一般需較高溫度，對基體材料損傷較大。且常常由于涂層及基體的熱膨脹系數(shù)不匹配，容易開裂和脫落。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種表面具有聚四氟乙烯防潮涂層的石英復(fù)合陶瓷天線罩制備方法，本發(fā)明采用石英纖維仿形織物液相浸漬復(fù)合硅溶膠，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制備石英復(fù)合陶瓷材料，再把石英復(fù)合陶瓷材料表處理后，把粉狀聚四氟乙烯通過預(yù)熱、真空熱噴涂在石英復(fù)合陶瓷表面形成一種低介電常數(shù)、連續(xù)的、高阻隔水汽、優(yōu)秀的高低溫穩(wěn)定性、高耐候性的保護(hù)膜。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所設(shè)計的表面具有聚四氟乙烯防潮涂層的石英復(fù)合陶瓷天線罩制備方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：將石英纖維仿形織物放入丙酮中進(jìn)行加熱浸泡，然后將石英纖維仿形織物取出進(jìn)行烘干，烘干后，將石英纖維仿形織物焙燒，然后再次將石英纖維仿形織物放入丙酮進(jìn)行加熱浸泡，之后再次烘干，形成表面經(jīng)過處理后的石英纖維仿形織物；

步驟2：將表面經(jīng)過處理后的石英纖維仿形織物置于承裝有硅溶膠仿形的不銹鋼濃縮工裝內(nèi)，通過減壓蒸餾和濃縮一體化復(fù)合，最后干燥定型；

步驟3：將干燥定型后的石英纖維仿形織物坯料置于仿形真空浸漬罐內(nèi)，在真空狀態(tài)下進(jìn)行硅溶膠浸漬復(fù)合處理；

步驟4：將硅溶膠浸漬復(fù)合處理后的石英纖維仿形織物坯料干燥直至石英纖維仿形織物坯料徹底硬化定型；

步驟5：對定型后的石英纖維仿形織物坯料進(jìn)行熱處理，并進(jìn)行機(jī)械加工至產(chǎn)品的設(shè)計尺寸，得到石英纖維仿形織物產(chǎn)品；

步驟6：將步驟5得到的石英纖維仿形織物產(chǎn)品表面進(jìn)行打磨處理，以去除石英纖維仿形織物產(chǎn)品表面附著的硅溶膠顆粒，再用進(jìn)行毛化處理；

步驟7：將步驟6得到的石英纖維仿形織物產(chǎn)品放入真空固化爐內(nèi)的轉(zhuǎn)動平臺上，先抽真空至-50～-75kpa，待壓力穩(wěn)定后，隨爐升溫至100～200℃、保溫60～90min；

步驟8：使真空固化爐內(nèi)的轉(zhuǎn)動平臺按預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，將聚四氟乙烯通過噴槍均勻噴涂在石英纖維仿形織物產(chǎn)品表面，然后隨爐升溫至200℃～400℃，保溫30～60min。

本發(fā)明采用石英纖維仿形織物液相浸漬復(fù)合硅溶膠，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制備石英復(fù)合陶瓷材料，再把石英復(fù)合陶瓷材料表處理后，把粉狀聚四氟乙烯通過預(yù)熱、真空熱噴涂在石英復(fù)合陶瓷表面形成一種低介電常數(shù)、連續(xù)的、高阻隔水汽、優(yōu)秀的高低溫穩(wěn)定性、高耐候性的保護(hù)膜，其特點(diǎn)如下：

1)該制備方法采用仿形的石英纖維織物通過真空液相浸漬硅溶膠、硅溶膠一體化濃縮在具備仿形成型工裝內(nèi)，通過真空減壓、水浴加熱的方式，可大幅度降低硅溶膠用量，提高石英陶瓷材料的致密化效果，明顯較少復(fù)合次數(shù)，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。

2)該成型方法通過先將石英陶瓷材料預(yù)熱后，在陶瓷表面噴涂一層粉狀的聚四氟乙烯(ptfe)，使ptfe在低溫狀態(tài)下呈現(xiàn)一定的半軟態(tài)，再進(jìn)行高溫處理后提高其流動性使其均勻的包覆在石英陶瓷表面。

3)本發(fā)明在石英陶瓷表面成型的ptfe膜，具有良好的低介電常數(shù)、連續(xù)的、高阻隔水汽、優(yōu)秀的高低溫穩(wěn)定性、高耐候性，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)用的天線罩、天線窗在惡劣環(huán)境貯存下的超低防潮性能。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

一種表面具有聚四氟乙烯防潮涂層的石英復(fù)合陶瓷天線罩制備方法，它包括如下步驟：

步驟1：將石英纖維仿形織物放入丙酮中進(jìn)行加熱浸泡，然后將石英纖維仿形織物取出進(jìn)行烘干，烘干后，將石英纖維仿形織物焙燒，然后再次將石英纖維仿形織物放入丙酮進(jìn)行加熱浸泡，之后再次烘干，形成表面經(jīng)過處理后的石英纖維仿形織物；

步驟2：將表面經(jīng)過處理后的石英纖維仿形織物置于承裝有硅溶膠仿形的不銹鋼濃縮工裝內(nèi)，通過減壓蒸餾和濃縮一體化復(fù)合，最后干燥定型；

步驟3：將干燥定型后的石英纖維仿形織物坯料置于仿形真空浸漬罐內(nèi)，在真空狀態(tài)下進(jìn)行硅溶膠浸漬復(fù)合處理；

步驟4：將硅溶膠浸漬復(fù)合處理后的石英纖維仿形織物坯料干燥直至石英纖維仿形織物坯料徹底硬化定型(石英纖維織物經(jīng)過首次浸漬復(fù)合后，織物表面很軟，較容易因自身及外力作用而造成的凹坑、褶皺，這樣在后期機(jī)械加工時無法加工出來，造成報廢)；

步驟5：對定型后的石英纖維仿形織物坯料進(jìn)行熱處理，并進(jìn)行機(jī)械加工至產(chǎn)品的設(shè)計尺寸，得到石英纖維仿形織物產(chǎn)品；

步驟6：將步驟5得到的石英纖維仿形織物產(chǎn)品表面進(jìn)行打磨處理，以去除石英纖維仿形織物產(chǎn)品表面附著的硅溶膠顆粒，再用進(jìn)行毛化處理；

步驟7：將步驟6得到的石英纖維仿形織物產(chǎn)品放入真空固化爐內(nèi)的轉(zhuǎn)動平臺上，先抽真空至-50～-75kpa，待壓力穩(wěn)定后，隨爐升溫至100～200℃、保溫60～90min(真空壓力適中可以使聚四氟乙烯在產(chǎn)品表面形成一種連續(xù)的膜，不至于恢復(fù)至常壓時出現(xiàn)鼓泡、開裂現(xiàn)象，另外，加熱的目的是提高預(yù)制件的溫度，使聚四氟乙烯粉末呈現(xiàn)出半軟態(tài)，更好的吸附在預(yù)制件表面)；

步驟8：使真空固化爐內(nèi)的轉(zhuǎn)動平臺按預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，將聚四氟乙烯通過噴槍均勻噴涂在石英纖維仿形織物產(chǎn)品表面，然后隨爐升溫至200℃～400℃，保溫30～60min(進(jìn)一步加熱的目的是使聚四氟乙烯粉末呈現(xiàn)出流態(tài)，更好的吸附在預(yù)制件表面，另外，通過旋轉(zhuǎn)平臺可以更均勻覆蓋)；

步驟9：重復(fù)步驟8的處理過程1～3次，使石英纖維仿形織物產(chǎn)品表面均勻包覆一層聚四氟乙烯膜。

上述技術(shù)方案提供的制備方法，利用聚四氟乙烯本身具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性、極強(qiáng)的耐高低溫性能、突出的不黏性以及優(yōu)異的電絕緣性和抗輻射性、極小的吸水率等優(yōu)勢，通過一系列工藝方法使其包覆在多孔陶瓷表面，形成一種低介電常數(shù)、連續(xù)的、高阻隔水汽、優(yōu)秀的高低溫穩(wěn)定性、高耐候性的保護(hù)膜，從而有效解決石英復(fù)合陶瓷天線罩材料在惡劣貯存環(huán)境下吸潮致產(chǎn)品電氣性能下降的問題。

上述技術(shù)方案的步驟1中，石英纖維表面有一層環(huán)氧型浸潤劑，步驟1通過兩次丙酮加熱浸泡進(jìn)行去除，從而實(shí)現(xiàn)二氧化硅基體同石英纖維的良好結(jié)合，提高材料性能。

上述技術(shù)方案的步驟3中，仿形真空浸漬灌可以節(jié)省硅溶膠用量，降低成本。另外，真空浸漬可以有效地排出坯料內(nèi)部空隙里的空氣，提高浸漬效果。

上述技術(shù)方案的步驟1：將石英纖維仿形織物放入丙酮中熱到45～47℃浸泡15～45小時。

上述技術(shù)方案的步驟1中：再次將石英纖維仿形織物放入丙酮熱到45～47℃浸泡10～15小時。

上述技術(shù)方案的步驟3中，將干燥定型后的石英纖維仿形織物坯料置于仿形真空浸漬罐內(nèi)，在真空狀態(tài)下進(jìn)行硅溶膠浸漬復(fù)合處理，并通過震動、加熱提高浸漬復(fù)合效果，進(jìn)一步的提升坯料致密化程度。

上述技術(shù)方案的步驟4中，重復(fù)步驟3處理2～4次，將硅溶膠浸漬復(fù)合處理后的石英纖維仿形織物坯料干燥直至石英纖維仿形織物坯料徹底硬化定型。

上述技術(shù)方案的步驟6中，所述毛化處理采用40～80目的石英砂紙進(jìn)行處理。毛化處理的目的是增強(qiáng)聚四氟乙烯在陶瓷天線罩的表面結(jié)合強(qiáng)度。

上述技術(shù)方案的步驟6中，用氮?dú)獯党⒗w維仿形織物產(chǎn)品表面附著的硅溶膠顆粒。

上述技術(shù)方案的步驟8中，將白色超細(xì)粉狀聚四氟乙烯(聚四氟乙烯顆粒直徑分布在0.5～5微米)通過噴槍均勻噴涂在石英纖維仿形織物產(chǎn)品表面。

上述技術(shù)方案的步驟5中，對定型后的石英纖維仿形織物坯料進(jìn)行400～800℃的熱處理；所述步驟8中，轉(zhuǎn)動平臺的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min(旋轉(zhuǎn)速度過快，粉體容易被甩下來。旋轉(zhuǎn)速度過慢會造成局部噴涂過厚)。熱處理的目的是：1、是提高坯料的可加工性；2、提升力學(xué)性能。

本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。