CN102664309A - 一种天线雷达罩及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于天线雷达配件技术领域，具体地讲公开了一种天线雷达罩及其制备方法。即将SMC树脂、低收缩、填料、工艺助剂、增稠剂、脱模剂和无碱玻璃纤维通过模具制备成玻璃纤维片材，再将之合模固化压制成正十二面体型或正二十面体的板块，或球缺面板和球台筒体，拼接成球缺体截面球形天线雷达罩。该天线雷达罩不仅机械强度高能够满足在恶劣环境中的使用，而且还具有较高的透波率，有利于雷达的使用。
Description
技术领域
本发明属于雷达配件技术领域，具体的讲涉及一种天线雷达罩及其制备方法。
背景技术
为了适应恶劣的天气气候，在使用于海域、边境、机场、码头、气象站台的雷达天线上安装一罩体，构成雷达罩。常用的雷达天线罩用特种金属材料或复合材料（FRP）制成。由于金属材料制成的雷达天线罩重量重、运输安装困难、透波能力弱、易腐蚀、需维修、生产费用高，使用量逐渐减少。而FRP 雷达天线罩不仅具有耐腐蚀，电绝缘性能好的特点，更是具有重量轻、运输安装和维修方便的特点；但目前所使用的复合材料天线雷达罩的结构由球形骨架和固定于骨架上的模块构成，使得构成雷达罩的材质厚度薄厚不一，并且复合材料的使用上的不合理，导致雷达罩的透波能力较差，影响雷达天线的使用。
发明内容
本发明的第一目的就是提供一种结构合理、机械强度高并具有高透波性能的天线雷达罩。
本发明的第二目的，就是提供制备上述天线雷达罩的方法。
为实现上述第一目的，本发明所采用的技术方案为：
一种天线雷达罩，由玻璃钢材料制成的正十二面体或正二十面体的板块拼接成的球缺体截面球形构成；其中所述的板块的周边设置有连接翼边，该连接翼边上设置有连接结构。或
一种天线雷达罩，由玻璃钢材料制成的球缺面板和与之连为一体的球台筒体构成；其中所述球缺面板与所述的球台筒体周边设置有连接翼边，该连接翼边上设置有连接结构。且所述球缺面板为半球面板。
为实现上述第二目的，本发明所采用的技术方案为：
上述天线雷达罩的制备方法，包括以下步骤：
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将20—25重量份的SMC树脂、9—12重量份的低收缩、45—55重量份的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入1.5—2.5重量份的工艺助剂、分别为0.045—0.050重量份的由过氧化树脂丁酯和氧化镁构成的增稠剂、0.15—0.20重量份的脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在25—28重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在2.5—3.0毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化24—48小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将2—3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用70—100公斤/平方厘米的压力压制成型；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
其中，在上述的制备方法中，
——所述的低收缩包括聚乙酸乙烯酯或由32—38%的聚苯乙烯和68—62%的聚乙烯的混合物构成；
——所述的填料由氢氧化铝、矿纤维或/和玻璃微珠构成；
——所述的工艺助剂由BYK—9010、BYK—966和/或W—996构成。
本发明所提供的一种天线雷达罩及其制备方法与现有技术相比不仅具有较高的机械强度，能够满足在恶劣环境中的使用；而且还具有较高的透波率，有利于雷达的使用。
附图说明
图1：本发明提供的天线雷达罩的结构示意图；
图2：为本发明提供的另一种天线雷达罩的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所提供的天线雷达罩及其制备方法的结构作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，为本发明所提供的天线雷达罩的两种结构示意图。其中图1所示的天线雷达罩由形状一致的正十二面体（也可以是正二十面体）的板块1拼接成的球缺体截面球形构成；这些板块的周边设置有连接卡槽翼边2，正十二面体（也可以是正二十面体）板块1通过卡槽连接在一起。板块还可以通过设置于其周边的翼边通过玻璃钢材料制成的铆钉锚固形成天线雷达罩。图2所示的天线雷达罩由玻璃钢材料制成的周边设置有连接翼边2的球缺面板3和与之通过卡槽或玻璃钢铆钉5连为一体的球台筒体4构成。
制备上述天线雷达罩的具体实施例为：
实施例1
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将25重量份的1520SMC树脂、9重量份的低收缩聚乙酸乙烯酯、50重量份粒度为1250目的氢氧化铝构成的填料、8重量份的600目的超细针状硅灰石短纤维和6重量份粒度为1250目的玻璃微珠构成的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入由1.5重量份的BYK—9010和各0.25重量份的BYK—966、W—996构成的工艺助剂、分别为0.045重量份的由过氧化树脂丁酯构成的固化剂和由氧化镁构成的增稠剂、0.20重量份的硬脂酸锌脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在25重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在2.5毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化24小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却6小时，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用80公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为6.5毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
经检测，通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
透波率为95.5%；弯曲强度为210 MPa；剪切强度为92MPa；吸水率为0.15%；介电常数ε为4.2 。
实施例2
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将20重量份的198SMC树脂、10重量份的由35%的聚苯乙烯和65%的聚乙烯构成的低收缩、由36重量份粒度为1250目的氢氧化铝和8重量份800目的超细针状硅灰石短纤维构成的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入由1.3重量份的BYK—9010和0.2重量份的W—966构成的工艺助剂、分别为0.048重量份的由过氧化树脂丁酯构成的固化剂和由氧化镁构成的增稠剂、0.18重量份的玻璃钢脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在26重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在2.6毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化36小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却6小时，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用70公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为7.0毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
透波率为95.8%；弯曲强度为215MPa；剪切强度为93MPa；吸水率为0.20%；介电常数ε为4.1 。
实施例3
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将21重量份的198SMC树脂、12重量份的低收缩聚乙酸乙烯酯、由30重量份粒度为1250目的氢氧化铝、9重量份的1000目的超细针状硅灰石短纤维和6重量份粒度为1200目的玻璃微珠构成的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入由1.2重量份的BYK—9010和各0.5重量份的BYK—966、W—996构成的工艺助剂、分别为0.050重量份的由过氧化树脂丁酯构成的固化剂和由氧化镁构成的增稠剂、0.15重量份的玻璃钢脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在27重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在2.8毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化45小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却4小时，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用95公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为6.5毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
透波率为96.0%；弯曲强度为218 MPa；剪切强度为92.5MPa；吸水率为0.18%；介电常数ε为4.5 。
实施例4
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将24重量份的1520SMC树脂、11重量份的由38%的聚苯乙烯和62%的聚乙烯构成的低收缩、由32重量份粒度为900目的碳酸钙、8重量份的1200目的超细针状硅灰石短纤维和8重量份粒度为1200目的玻璃微珠构成的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入由0.8重量份的BYK—9010和各0.4重量份的BYK—966、W—996构成的工艺助剂、分别为0.046重量份的由过氧化树脂丁酯构成的固化剂和由氧化镁构成的增稠剂、0.16重量份的玻璃钢脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在28重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在3.0毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化30小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却4.5小时，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用85公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为6.0毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
透波率为95.1%；弯曲强度为215 MPa；剪切强度为94MPa；吸水率为0.15%；介电常数ε为4.2 。
以上实施例1—4为制备成的如图1所述的由正十二面体板块构成的天线雷达罩。其中由于构成的天线雷达罩的厚度因连接处造成的不均匀而受影响，其透波率为在95—96%之间。
以下实施例5—8为制备成的如图2所述的由球缺面板3和球台筒体4构成天线雷达罩。其中由于构成的天线雷达罩球缺面板3的厚度一致，因此其透波率为在96—97.5%之间。
实施例5
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将23重量份的1520SMC树脂、12重量份的低收缩聚乙酸乙烯酯、由36重量份粒度为1250目的氢氧化铝和7重量份粒度为800目的玻璃微珠构成的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入由1.0重量份的BYK—9010和各0.55重量份的BYK—966、W—996构成的工艺助剂、分别为0.047重量份的由过氧化树脂丁酯构成的固化剂和由氧化镁构成的增稠剂、0.15重量份的玻璃钢脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在28重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在3.0毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化28小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却5小时，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用90公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为8.0毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
透波率为97.5%；弯曲强度为210 MPa；剪切强度为95MPa；吸水率为0.15%；介电常数ε为4.4。
实施例6
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将22重量份的198SMC树脂、10重量份的由32%的聚苯乙烯和68%的聚乙烯构成的低收缩、由40重量份粒度为1000目的氢氧化铝、9重量份的1050目的超细针状硅灰石短纤维和6重量份粒度为1000目的玻璃微珠构成的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入由1.0重量份的BYK—9010和各0.4重量份的BYK—966、W—996构成的工艺助剂、分别为0.047重量份的由过氧化树脂丁酯构成的固化剂和由氧化镁构成的增稠剂、0.17重量份的玻璃钢脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在28重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在2.5毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化40小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却6小时，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用85公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为7.5毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
透波率为96.5%；弯曲强度为205 MPa；剪切强度为92MPa；吸水率为0.18%；介电常数ε为4.3 。
实施例7
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将24重量份的198SMC树脂、11重量份的由35%的聚苯乙烯和65%的聚乙烯混合物构成的低收缩、由41重量份粒度为1250目的氢氧化铝和10重量份的950目的超细针状硅灰石短纤维构成的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入由1.0重量份的BYK—9010和各0.6重量份的BYK—966、W—996构成的工艺助剂、分别为0.047重量份的由过氧化树脂丁酯构成的固化剂和由氧化镁构成的增稠剂、0.18重量份的玻璃钢脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在26重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在2.8毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化24小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却5小时，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用100公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为6.0毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用75公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为7.5毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
透波率为96.8%；弯曲强度为208MPa；剪切强度为91.5MPa；吸水率为0.20%；介电常数ε为4.8 。
实施例8
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将22重量份的1520SMC树脂、9重量份的低收缩聚乙酸乙烯酯、由36重量份粒度为1250目的氢氧化铝、8重量份的850目的超细针状硅灰石短纤维和6重量份粒度为1250目的玻璃微珠构成的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入由1.2重量份的BYK—9010和各0.6重量份的BYK—966、W—996构成的工艺助剂、分别为0.046重量份的由过氧化树脂丁酯构成的固化剂和由氧化镁构成的增稠剂、0.16重量份的玻璃钢脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在25重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在2.6毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化48小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却6小时，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用85公斤/平方厘米的压力压制成称厚度为7.5毫米的天线雷达罩片；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
通过上述工艺制备出的天线雷达罩的性能参数为：
透波率为97.0%；弯曲强度为210 MPa；剪切强度为90MPa；吸水率为0.15%；介电常数ε为4.0。
在上述制备天线雷达罩的方法中：
——填料多选择氢氧化铝，不仅为了提高所制备成的玻璃雷达罩材料的密度、透波率，还可以提高其机械强度，并使得所制备成的玻璃钢材料同时还具有阻燃性能；在其中加入矿纤维和玻璃微珠可以进一步提高所制备成的雷达罩的透波性能。
——在纤维片材处理工序中，根据季节来选择玻璃纤维片材的熟化时间，冬季熟化的时间较长一些，多选择在40—48小时，夏季熟化的时间较短一些，选择在24—30小时，春秋季节则选择在30—40小时；同时使玻璃纤维片材冷却，使其具有一定的硬度。
——在上述玻璃纤维片材的制备的工序中，由于加入了防止玻璃钢收缩和变形的聚乙酸乙烯酯或聚苯乙烯和的聚乙烯构混合物，因此使得所制备的玻璃钢片材的变形量极小甚至为零变形，因此使得所制备的玻璃雷达罩在使用过程中无需因变形而维修，大大降低了使用成本。
利用上述正十二面体板块或由球缺面板3和球台筒体4可以组装成直径分别为10m 、8m 、6.5m 、6m 、5.6m 、5.4m 、4.5m 、4m 、3m等不同规格的构成天线雷达罩。
Claims (7)
1.一种天线雷达罩，其特征在于：由玻璃钢材料制成的正十二面体或正二十面体的板块拼接成的球缺体截面球形构成；其中所述的板块的周边设置有连接翼边，该连接翼边上设置有连接结构。
2.一种天线雷达罩，其特征在于：由玻璃钢材料制成的球缺面板和与之连为一体的球台筒体构成；其中所述球缺面板与所述的球台筒体周边设置有连接翼边，该连接翼边上设置有连接结构。
3.如权利要求2所述的一种天线雷达罩，其特征在于：所述球缺面板为半球面板。
4.制备上述权利要求1或2所述的一种天线雷达罩的方法，包括下列步骤：
第一步 玻璃纤维片材的制备
首先将20—25重量份的SMC树脂、9—12重量份的低收缩、45—55重量份的填料，加入到搅拌器中进行搅拌，然后再向其中加入1.5—2.5重量份的工艺助剂、分别为0.045—0.050重量份的由过氧化树脂丁酯和氧化镁构成的增稠剂、0.15—0.20重量份的脱模剂进行搅拌均匀形成树脂糊，再将该树脂糊均匀淋在25—28重量份的长度在15—25毫米的无碱玻璃纤维上，制成与模具规格相匹配的厚度在2.5—3.0毫米的玻璃纤维片材；
第二步 纤维片材处理
将制备成的玻璃纤维片材送入温度为45—50℃的容器中进行熟化24—48小时，然后置入温度为20—25℃的容器中冷却，并置入密封的容器中与空气隔离备用；
第三步 合模固化：
将模具加温至140—150℃，将2—3片的玻璃纤维片材置入模具中，利用70—100公斤/平方厘米的压力压制成型；
第四步 开模，修整成型并组装成天线雷达罩。
5.如权利要求4所述的制备一种天线雷达罩的方法，其特征在于，所述的低收缩包括聚乙酸乙烯酯或由32—38%的聚苯乙烯和68—62%的聚乙烯的混合物构成。
6.如权利要求4所述的制备一种天线雷达罩的方法，其特征在于：所述的填料由氢氧化铝、矿纤维或/和玻璃微珠构成。
7.如权利要求4所述的制备一种天线雷达罩的方法，其特征在于：所述的工艺助剂由BYK—9010、BYK—966和/或W—996构成。
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHENG ZHENYING ZHENG CHAO WANG YANJIN HU QIUHONG WANG JIAN ZHANG YANLI TO:ZHENG ZHENYING ZHENG CHAO WANG YANJIN HU QIUHONG WANG JIAN ZHANG YANLI YE GUANJIN |
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