天线罩是导弹或飞行器前端的一个重要部件,其功能集防热、透波和承载于一体,所以要求天线罩材料必须具备介电常数和介电损耗低、机械强度高、抗热冲击性能好、耐热性能好和耐雨蚀能力强等特点。由于陶瓷材料具有耐高温、热稳定性强、不吸潮、热胀系数低、并且具有足够的强度和适宜的介电性能等优点,所以陶瓷材料成为近年来天线罩材料研究的热点。多孔陶瓷是一种新型的功能材料,具有密度低、比表面积高、热膨胀系数小、介电常数和介电损耗低等优异性能。石英陶瓷具有介电常数和介电损耗低等优势,将其做成多孔结构,其质量大大减轻;同时,介电常数和介电损耗也会降低,可见多孔石英基陶瓷是一种前景可观的天线罩材料。空心微珠是20世纪五六十年代发展起来的一种新型微粒材料,具有比表面积大、质轻、流动性高、堆积密度高等特点,在航空航天,机械制造,建筑材料等多个领域中都有广泛的应用。本文以空心微珠为主要原料,通过不同的成型方法制备陶瓷天线罩材料,并研究了不同的工艺参数对陶瓷显微结构、力学性能和介电性能的影响。主要的研究内容如下:采用直接堆积烧结SiO₂空心微珠制备多孔石英空心微珠陶瓷天线罩材料,分析烧结气氛、烧结温度对多孔石英空心微珠陶瓷的制备及其性能的影响。研究表明,在1650℃氮气气氛下,保温1 h烧结得到的样品微观形貌最优,孔径分布均匀,气孔率为71.46%,体积密度为0.66 g/cm³,具有很好的介电性能,在频率10.66 GHz,常温条件下测得介电常数仅为1.78,损耗角正切值为1.85×10^-3,其介电性能很好,但力学性能较低,抗压强度只有0.75 MPa。采用直接堆积烧结SiO₂-Al₂O₃复合陶瓷微珠,制备多孔莫来石基复合陶瓷天线罩材料,其目的是改善多孔石英天线罩材料较差的力学性能。研究烧结温度和改变陶瓷微珠物相组成对样品微观形貌和综合性能的影响。研究表明,烧结温度为1550℃保温1 h下制得的样品,在10.88 GHz时,ε=3.37,tgδ=4.16×10^-3,其介电性能很好,其气孔率为81.37%,抗压强度达到6.25 MPa,其力学性能得到大大改善。利用SiO₂空心微珠作为造孔剂,采用凝胶注模成型法制备多孔氮氧化硅-氮化硅陶瓷天线罩材料,进一步提高其力学性能。研究了SiO₂空心微珠加入量对制得的多孔陶瓷的物相组成、微观形貌、力学性能和介电性能的影响。结果表明,SiO₂空心微珠加入量为15 wt.%时,制得的多孔氮氧化硅-氮化硅陶瓷材料的气孔率为51.85%,体积密度为1.43 g/cm³,抗弯强度为可达43.92±4.72 MPa,断裂韧性为0.99±0.16 MPa·m^1/2,在12 GHz下测得介电常数为4.52,介电损耗为6.01×10^-3,其综合性能在制得的多孔石英陶瓷和多孔莫来石基陶瓷的基础上都得到很大程度的优化。