基于化学元素预测新型高温透波陶瓷的相结构与性质

随着人类对自然界认识的不断深入，人类的生存活动范围已开始向临近空间和外空间加速延伸，因而迫切需要发展高速、灵巧且廉价的新一代空间飞行器。新一代高速空间飞行器与大气摩擦时会产生极限高温，这要求传送多频谱通讯与制导信号的雷达天线罩窗口材料在具有优异的耐高温及承载性能基础上保持优良的透波性能。本项目以红外波段的透波性质为应用背景，针对含有Mg、Al、O、N 等化学元素的二元或多元尖晶石陶瓷体系，首先采用本项目建立的"梳子技术"，由化学元素直接搜寻陶瓷材料可能的各种相结构；然后研究各种相结构的介电性质随电场频率的变化规律；接着利用量子化学和计算热力学建立Mg-Al-O-N 相图，从计算获得的相图中优选出制备典型透波材料的物相、物相形成的温度和压力条件，得到指导性的工艺参数，对制备出的试样进行实验验证和性能优化。本项目将为发展新型高温低介电参数的透波材料提供新的设计方法与制造技术储备。