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基于氮化硅基材的微结构高反射镀膜实验和模拟研究

2021-09-14胡梦玥任建华

节能技术 2021年4期

胡梦玥,任建华

(北京遥感设备研究所,北京 100039)

随着航空航天技术的发展,作为天线罩的透波材料需要在更宽的频带内具有良好的并且稳定的透波性能,此外还需要保证其良好的耐候性和耐热冲击的能力,这种高温透波材料的研究已经受到了国内外越来越多的重视[1]。氮化硅陶瓷具有共价键力强,热膨胀系数低(2.35×10-6/K),抗氧化温度高等优势,已经成为该领域的研究热点[2-4]。近年来,随着大功率激光器的研制成功,激光武器发展迅速,很快将会应用于实战。激光武器会对材料造成热破坏、力学破坏和辐射破坏[4-5]。抗激光武器打击能力已成为碳化硅陶瓷应用发展中必须考虑的重要性能。

针对激光武器打击损伤的特点,结合激光与材料的相互作用机理,开发新材料来加固容易受到攻击的部位,是实现降低激光武器损伤的重要手段[6-8]。从破坏机理入手,通过结构设计和表面改性可以得到隔热性能好、高温强度好又耐烧蚀的新型复合材料以及由它们制成的抗激光材料[9-10]。

本文针对作为飞行器天线罩的氮化硅基材料,进行表面结构设计及模拟,进而开展高反射镀膜技术研究,实现线性光学式激光防护,通过结构设计和在表面处理,提高氮化硅材料对532 nm激光的反射率,降低激光能量在材料上的沉积,保护基体材料。

1 氮化硅材料表面结构设计

1.1 氮化硅材料结构设计

传统的简单几何平面对于光的反射路径较为单一,不利于入射光能量的耗散。……

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