新浪博客

雷达结构的组成材料

2013-08-21 16:35阅读:
雷达材料
随着科技不断的发展和进步,雷达已经广泛应用于电子行业、国防、航空等行业。现代雷达除了在国防行业中取得了很好的成绩外;雷达测速仪在智能交通行业也逐渐的取代了以往的电子表和线圈测速;雷达的定位系统无论是对航空还是航海都起到了很好的作用。今天在这边主要跟大家分享雷达结构中的材料构成。
雷达机械结构中的工程材料和其他电子工业材料一样,可分为金属材料和非金属材料。按雷达结构设计常用的材料可划分为黑色金属材料、有色金属材料和非金属材料(有机高分子材料)和复合材料。
雷达常用的工程材料分类如下图所示
雷达结构材料分类

雷达结构常用的黑色金属材料包括碳素钢、合金结构钢、轴承钢等,它们的特点和在雷达中的应用如下。
1. 碳素结构钢特性和在雷达中的应用
碳素结构钢分为普通的和优质的2种,普通的碳素结构钢杂质含量大、成本低,具有一定的机械性能。在雷达结构中,常用受力较小的辅助结构和临时测试结构中,很少用来加工机械零件。优质碳素结构钢在雷达中的应用比较广泛,经常用到优质碳素钢的型号有10、20、45.70号,还有15Mn,65Mn等。其中10号钢主要制作不受荷载的罩壳及雷达机箱的侧板、背板和各种不受压力的支架;20号钢是雷达结构的主要钢材,用于制造雷达天线骨架、运输支架、天线座的底座等45号钢主要用于雷达各种高强度的零件,如蜗杆、齿轮、滑轴、接头等;70号钢和65Mn钢可制造各种形状的小型弹簧、钢丝等;15Mn主要用于制造低温条件下工作的雷达结构
2. 合金结构钢的特性和在雷达中
的应用
合金结构钢比碳素结构钢的综合性能要好,广泛地用于制造各种重要的机械零件和各类工程结构。一般在雷达结构中常用来制造天线座、天线等大型结构受力件和运输设备。
3. 轴承钢和工具钢的特性和在雷达中的应用
轴承钢和工具钢具有硬度高、耐磨性好、弹性极限高、韧性好等优点。轴承钢一般除了用在雷达的轴承外,还可以用来做雷达的一些滚轮、靠模等。工具钢跟轴承钢类似,一般在雷达机械结构中也是用来做雷达机械结构的滚轮、靠摸等工具。
4. 不锈钢的特性和在雷达中的应用
不锈钢具有耐腐蚀性。在雷达结构中常用到的不锈钢材料主要是1Cr18Ni9Ti和2Cr13。1Cr18Ni9Ti有良好的耐热性和抗腐蚀性,可焊性也很好,常用于制作雷达发射机冷却系统的管道、接头、连接件和雷达结构中的其他防腐蚀零件;2Cr13抗腐蚀性强,强度和硬度较高,但是可焊性和塑性较差,故一般用来制作要求抗腐蚀、耐磨、承受较高应力的零件,如暴露在外面的雷达结构的受力销、轴、螺钉等零件。

除了以上四种黑色金属材料,铸钢和铸铁主要用来制作雷达天线座中的大型构建的毛坯,但这些年来铝合金和焊接钢结构取代,但是一些大型的固定精密测量雷达的天线座结构还用铸钢或铸铁来制造。
二、雷达结构中常用的有色金属材料
由于有色金属及合金具有很重要的特性,所以在很多行业特别是高兴技术领域有着十分重要的地位。在雷达行业中,由于铝和铝合金具有密度小、比强度高等优点,为了实现雷达设备的轻量化,铝及合金在雷达结构中得到了广泛的应用。
1. 铝及其合金特性和在雷达中的应用
铝及其合金具有密度小、易加工、导电导热性好,而且铝的重量只有钢的1/3,对雷达的轻巧设计有着明显的作用。铝和铝合金主要用在雷达结构中的机箱、机柜、雷达天线、天线座结构。因为铝合金有优良的导电性能,所以铝合金也用于雷达的馈线结构中,如波导、功分器、电桥等结构。
2. 钛及其合金特性和在雷达中的应用
钛和其他金属相比,有三大突出优点:密度小、比强度高,中温(400~550℃)性能好,耐腐蚀性能好。鉴于钛合金材料比较贵,钛合金最先用于舰艇上的雷达,钛合金既能满足跪杆上对质量的限制,又能防止海水的盐雾腐蚀,雷达的天线骨架和反射面也用到钛合金材料。目前在地面雷达中为了实现轻量化,也有不少地面雷达的天线骨架采用钛合金材料。
3.铜及其合金特性和在雷达中的应用
铜具有优良的导电导热性,还具有优良的冷热加工性能和良好的耐腐蚀性,所以铜及其合金应用范围在金属材料中钢和铝。铜主要用在雷达的馈线系统中的许多结构件,如波导、电桥、法兰、内导体、外导体等,除了这些馈线结构雷达不少耐磨零件和弹性零件也用到了铜及其合金
三、雷达结构中常用的非金属材料(有机高分子材料)
雷达结构中所用到的非金属材料绝大多少为有机高分子材料。在雷达结构中,有机高分子材料既可以作为构件的材料(天线罩、盒、盖等),也可作为电绝缘材料(印刷电路板),还可作为减振、耐磨、密封等材料。
高分子材料基本特点
①、比金属材料轻,有利于减轻产品的质量
②、有足够的强度和模能,能够代替部分金属材料制造零件
③、电绝缘性能好
④、许多高分子材料可以在液体介质中或少油、无油干摩擦条件下运行,而且有一定的弹性,所以有良好的吸振、减振、耐磨等性能。
⑤、对酸碱具有良好的耐腐蚀性。
⑥、耐热性差,长期使用温度大多在200℃以下。
⑦、不少材料是透明的,透光率好(如有机玻璃、聚苯乙烯);不少的高聚物具有优良的隔热、隔音性能。
⑧、可燃。高分子材料是有机物,具有可燃性,在机械应用中通常需加入阻燃剂以消除其可燃性。
⑨、易老化。在热、光、氧的长期作用过程中,高分子发生降解过程,使其理化性能、力学性能降低。所以在雷达结构中需要加入防老化剂。

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享