石英纤维耐高温的特性和优越的透波性能使其在航空航天领域（如雷达罩、导弹头罩）具有特种应用价值。石英纤维由于具有强度高、介电常数和介电损耗小、耐高温、膨胀系数小、耐腐蚀、可设计性能好等一系列特点，是航天航空领域不可或缺的战略材料之一。石英纤维在高频和700℃以下工作区域内，保持最低而稳定的介电常数和介电损耗，这种优异的性能可抵抗航天飞行器在飞行过程中，因温度陡然变化对材料介电性能产生突变型的影响，是理想透波材料。因此，石英纤维成为了多种航空、航天飞行器关键部位的结构增强和透波材料，应用于雷达天线罩等军用领域。同时，其耐高温的特性也使其成为了航天飞行器等的高温隔热材料。
石英纤维在航空航天领域的应用场景
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雷达是一种利用电磁波探测目标的电子设备，其在军事上不可或缺的同时也渗透进民用领域。军用雷达主要由对空情报雷达、对海警戒雷达、机载预警雷达、超视距雷达和弹道导弹预警雷达构成；民用雷达主要包括了气象雷达、航管雷达、港口雷达以及其他监视和测量雷达。据Markets and Markets的数据，2021年全球雷达市场预计达到325亿美元，2026年达到410亿美元，年复合增长率4.8%。
雷达天线罩是保护罩内天线在恶劣环境条件下能够正常工作的一种设施，具有透过电磁波的作用，是发出和接收信号的通道，被称为雷达天线系统的电磁窗口。随着雷达技术的发展，雷达天线罩对透波性能、力学性能等要求越来越高，而决定雷达天线罩这些性能的主要因素就是制备天线罩所使用的高温透波材料。
石英纤维可应用于雷达天线罩
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导弹天线罩是导弹的重要组成部分，是在恶劣情况下保护导弹引头天线能够正常工作的重要装置。其结构通常由罩体和连接环组成，既是导弹弹体的一个完整舱段，又极大地关系到导弹制导精度，在工作中承担着透波、气动、放热和承载的作用。随着导弹飞行要求的不断提高，导弹天线罩通常被要求具有更好的电气性能、防热承载性能和高温稳定性，其材料的选择也就更为严苛。天线罩所用的高温透波材料是在恶劣使用环境条件下保护飞行器的通讯、遥测、制导、引爆等系统正常工作的一种多功能电介质材料，广泛应用于雷达、运载火箭、飞船、导弹及返回式卫星等再入飞行器中。按照重要性排序，天线罩所用的高温透波材料应具有（1）介电性能好；（2）抗热震性好；（3）力学性能高；（4）抗雨水冲蚀性高；（5）材料制造和加工的可行性高；（6）重量轻；（7）价格低等特征。其中最主要的衡量标准为介电性能、抗热震性和力学性能，分别对应于透波、防隔热和承载的要求。具有低介电常数及介电损耗角正切值的材料，通常具有较高的透波率。
战斗机雷达天线罩
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不同应用领域的天线罩材料选择不尽相同，航空用天线罩领域，石英纤维是高性能机载天线罩较为常用的增强纤维材料。按照应用领域的不同，可将军工领域的雷达天线罩分为适用于先进军机等航空装备的航空用天线罩和适用于导弹等航天装备的航天用天线罩。通常，天线罩使用场合不同，其材料的选择也不尽相同。航空用天线罩多选用树脂基纤维增强复合材料，而航天用天线罩材料因为有耐高温等使用要求，逐渐选择各种陶瓷基复合材料作为其候选材料。在航空用天线罩领域，石英纤维是高性能机载天线罩最常用的增强纤维材料。它隔热性能优良，与酚醛树脂、环氧树脂都有很好的兼容性，并且具有弹性模量随温度升高而增加的罕见特性。并且介电性能十分优异，ε值和tanδ值在玻璃纤维中最低，并且在较宽的频带范围内基本不变化。
机载雷达天线罩常用透波纤维和参数指标
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航天用天线罩领域，石英陶瓷是目前性价比较高的陶瓷材料。在所有天线罩中，高超音速导弹天线罩对天线罩的性能要求最高。因为它不但需要满足导弹的气动外形要求，导弹飞行时所承受的热载荷和力学载荷的要求，还必须满足导弹制导系统所提出的电气性能要求。陶瓷天线罩也主要是为满足马赫数比较高的导弹天线罩发展起来的。导弹天线罩材料的发展历程为纤维增强塑料、氧化铝陶瓷、微晶玻璃、石英陶瓷、氮化物陶瓷。石英陶瓷抗热冲击性好，介电性能稳定，制作成本适中。尽管氮化物陶瓷性能更为优异，但其强度硬度较低，制备工艺难，尚处于研发阶段，目前无法取代石英陶瓷。石英纤维在先进军机和导弹天线罩中大量运用，是航空用与航天用天线罩的核心材料。
各种陶瓷材料的性能和特点
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