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有机硅树脂以其独特的耐热性能和优良的宽频介电性能在有机透波材料领域发挥着重要作用，纳米粒子添加到聚合物中可以提高基体的韧性和耐热性能。石英纤维作为一种由高纯二氧化硅和天然石英晶体制成的玻璃纤维，其突出的力学性能、介电性能、耐高温性能以及较高的电绝缘性能和优良的化学稳定性能满足透波复合材料对纤维增强体的要求。石英纤维/有机硅树脂透波复合材料的制备及性能研究成为近年来在航天航空领域的研究热点。本文采用硅烷偶联剂KH570和甲基丙烯酸甲酯(MMA)对纳米TiO2和纳米Fe2O3粒子进行表面接枝改性，通过计算表面接枝率，确定了纳米粒子的接枝改性工艺参数，采用XRD、FTIR及SEM等多种表征方法，分析接枝改性对纳米粒子的影响与改性机理。结果表明，接枝改性没有改变纳米粒子本身的晶型，只是对粒子表面进行了化学改性，改性后的纳米粒子团聚现象减弱，分散性明显改善。利用有机硅树脂的非等温固化的DSC曲线，并结合实际实验情况，确定了有机硅树脂的固化工艺参数，采用纳米TiO2和纳米Fe2O3对有机硅树脂进行改性，并分析纳米粒子对有机硅树脂力学性能、介电性能及耐热性能的影响。结果表明，添加纳米粒子可以提高有机硅树脂的力学性能和耐热性能，有机硅树脂的介电性能随频率的变化几乎不变。当纳米粒子总量占有机硅树脂质量的3%时，纳米TiO2/纳米Fe2O3的质量比为2:1时，改性有机硅树脂的弯曲强度达到最高值40.63MPa，比纯树脂的弯曲强度提高了14.89%，在9.35GHz下，介电常数和介电损耗角正切值分别为2.95和0.0106，可以满足透波材料对树脂基体的要求。通过石英纤维的表面形貌变化以及断裂强力和失重率的大小确定了石英纤维的丙酮处理工艺；根据有机硅树脂的固化工艺参数及具体实验结果，确定了石英纤维增强有机硅树脂基复合材料的热压成型工艺；综合分析树脂含量、纤维二次处理及纳米TiO2对复合材料的力学性能及介电性能的影响，确定了树脂含量和纳米TiO2含量。制备了石英纤维/纳米TiO2/纳米Fe2O3/有机硅树脂复合材料，研究纳米粒子对复合材料在室温下及高温下的力学性能和介电性能的影响。结果表明，对纤维二次处理和添加纳米粒子可以改善纤维与树脂或纳米粒子间的界面结合，提高复合材料的力学性能，纳米粒子总量占树脂质量的3%(纳米TiO2和纳米Fe2O3的质量比为2:1)时，石英纤维/纳米TiO2/纳米Fe2O3/有机硅树脂复合材料的弯曲强度达到最大值295.58MPa，复合材料具有宽频稳定性能，在9.35GHz时，介电常数为3.30，介电损耗角正切值为0.0118，满足透波复合材料的要求。纤维的表面处理工艺和纳米Fe2O3粒子的加入可以有效地改善复合材料的高温力学性能及介电性能。