Дослідження впливу інтенсифікуючих добавок на низькотемпературний синтез славсоніту та цельзіану при створенні радіопрозорих керамічних матеріалів

Abstract

Проведені дослідженні стосуються розробки конструкційних радіопрозорих керамічних матеріалів на основі чотирикомпонентної системи BaO–SrO–Al2O3–SiO2. У зв’язку з широким використанням на сучасних авіаційних об’єктах засобів радіолокації розробка радіопрозорих обтічників для них є досить важливим і актуальним завданням. Призначення обтічників – захист антенних пристроїв радіолокаційних станцій від впливу навколишнього середовища в умовах польоту. Виходячи з цього, обтічники повинні задовольняти складному комплексу вимог до аеродинамічних, термічних, радіотехнічних і механічних властивостей. Ці вимоги при надзвукових швидкостях польоту сучасних об’єктів істотно підвищуються, так як покращення аеродинамічних форм, підвищення механічної міцності і термостійкості обтічників суперечить інтересам радіотехніки, приводячи до значного погіршення їх радіопрозорості і до спотворень діаграм спрямованості антен. Наслідком цього є зменшення дальності дії радіолокаційних станцій і серйозні погіршення їх характеристик точності. Метою проведених досліджень було отримання на основі системи BaO–SrO–Al2O3–SiO2 кристалічних фаз славсоніту та цельзіану при знижених температурі та часу синтезу, шляхом введення інтенсифікаторів спікання флюсуючої та модифікуючої дії. Досліджено вплив ряду добавок на інтенсифікацію низькотемпературного синтезу славсоніту та цельзіану. Показано позитивний вплив евтектичної добавки системи SnO2–Li2O на отримання щільноспеченого керамічного матеріалу на основі твердих розчинів славсоніту та цельзіану моноклінної сингонії. Встановлено, що за своїми діелектричними властивостями отриманий керамічний матеріал може бути відне-сений до конструкційних радіопрозорих матеріалів.

The studies carried out concern the development of structural radiotransparent ceramic materials based on the four-component system BaO–SrO–Al2O3–SiO2. Due to the widespread use of radar equipment at modern aviation facil ities, the development of radiotransparent fairings for them is a rather important and urgent task. The purpose of the fairings is to protect the antenna devices of radar stations from environmental influences during flight. Based on this, the fairings must meet a complex set of requirements for aerodynamic, thermal, radio engineering and mechanical properties. These requirements at supersonic flight speeds of modern objects increase significantly, since the improvement of the aerodynamic shape, the increase in the m echanical strength and thermal stability of the fairings contradicts the interests of radio engineering, leading to a significant deterioration in their radiotransparency and to distortions of antenna directional patterns. The consequence is a decrease in the range of radar stations and serious deterioration in their accuracy characteristics.The aim of the research was to obtain, on the basis of the BaO–SrO–Al2O3–SiO2 system, crystalline phases of slavsonit and celsian at low temperatures and times of synthesis, by introducing sintering intensifiers with fluxing an d modifying action. The influence of a number of additives on the intensification of the low-temperature synthesis of slavsonit and celsian is investigated. The positive effect of the eutectic additive of the SnO2–Li2O system on the preparation of a densely sintered ceramic material based on solid solutions of slavsonit and monoclinic celsian is shown. It has been established that, according to its dielectric properties, the obtained ceramic material can be classified as structural radio-transparent materials.