随着电子信息技术的快速发展，航空/航天、交通运输、5G通讯服务等领域的天线系统技术密集度和精确度越来越高，迫切需要制备低介电常数（ε）和介电损耗角正切值（tanδ）、耐高温且优异力学性能的树脂基透波复合材料，以确保电磁波的高保真传输以及保护天线系统不受外界环境的干扰或损伤。
西北工业大学顾军渭教授“结构/功能高分子复合材料（SFPC）”课题组长期从事树脂基透波复合材料的设计构筑、可控制备及内禀机理研究。基于纤维的表面功能化改性、纤维/树脂基体界面相容剂设计、低介电常数树脂基体合成以及层压透波复合材料性能调控及内禀机理研究，制备出多种综合性能优异的树脂基透波复合材料及制品。截止目前，本研究方向已主持完成基础JQ计划技术领域基金项目、GF技术基础项目、航天科学技术基金和航空科学基金等省部级及以上项目9项。在J Mater Sci Technol, J Mater Chem C和Compos Sci Technol等期刊发表第一/通讯作者SCI论文21篇，SCI引用600余次（3篇论文入选ESI热点论文、5篇论文入选ESI高被引论文）；授权国家发明专利7件。
1、纤维的表面功能化改性研究
SFPC课题组采用无规共聚物膜（图1，Chinese J Aeronaut, 2020, 10.1016/j.cja.2020.03.007）、溶菌酶/环氧基POSS（J Mater Chem C, 2018, 6: 7652），以及多巴胺/KH-560（Compos Commun, 2018, 8: 36）等方法对PBO纤维进行表面功能化改性，有效提升了PBO纤维和双酚A型氰酸酯树脂（BADCy）基体的界面相容性，进而高效提升PBO纤维/BADCy层压透波复合材料的层间剪切强度（ILSS）。同时上述三种方法避免了常规表面功能化改性方法对PBO纤维本体结构/性能损伤的问题。此外，采用多巴胺/环氧基POSS对Kevlar纤维布进行表面功能化接枝改性（f-Kevlar）；与未改性Kevlar纤维布/BADCy层压透波复合材料相比，f-Kevlar纤维布/BADCy层压透波复合材料具有更优的透波性能、力学性能和热稳定性（Compos Sci Technol, 2019, 169: 120）。
图1 PBO纤维的表面功能化改性及其与BADCy树脂基体的界面相容性
2、纤维/树脂基体界面相容剂设计研究
SFPC课题组以4，6-二氨基间苯二酚二盐酸盐（DAR）、叔丁基二甲基氯硅烷（TBS）、对苯二甲酰氯（TPC）、缩水甘油（Glycidol）为原料合成环氧端基PBO前驱体（Epoxy-prePBO），并将其作为PBO纤维和BADCy树脂基体的新型界面相容剂（Compos Sci Technol, 2017, 144: 185），有效解决了现有PBO纤维表面功能化改性方法或损害PBO纤维或PBO纤维/BADCy层压透波复合材料层间剪切强度低以及无法实现大规模化制备的技术问题；并以2, 2-双（3-氨基-4-羟基苯基）六氟丙烷（6FAP）和TPC为原料，基于缩合反应和端基修饰合成的含氟环氧端基PBO前驱体（图2，Compos Part B-Eng, 2019, 178: 107466）为界面相容剂同步提升了PBO纤维/BADCy层压透波复合材料的ILSS和透波性能。
图2 含氟环氧端基PBO前驱体的合成及其PBO纤维/BADCy树脂基体的界面性能
3、低介电常数树脂基体的合成研究
SFPC课题组以间三氟甲基苯酚（TFMP）和环氧氯丙烷（ECH）为原料合成的含氟化合物2-（（3-（三氟甲基）苯氧基）甲基）环氧乙烷（TFMPMO）共聚改性BADCy树脂，制备出具有极优介电性能（透波性能）、突出力学性能和优异耐热性能的改性BADCy（m-BADCy）树脂（J Mater Chem C, 2017, 5: 6929），拓宽了BADCy树脂在高性能机载雷达天线罩及天线系统中的应用。并以双酚AF、1-金刚烷甲酰氯和ECH为原料，经酯化反应和O-烷基化反应获得4-（1, 1, 1, 3, 3, 3-六氟-2-4-羟基苯基）丙烷-2-基）苯基（3r, 5r, 7r）-金刚烷-1-羧酸酯（AEAF），再经共聚反应引入到BADCy树脂固化网络中制备AEAF改性BADCy（AEAF-co-BADCy）树脂（图3，Compos Part B-Eng, 2020, 186: 107827），进一步提升了AEAF-co-BADCy树脂本体的透波性能。
图3 AEAF-co-BADCy树脂的合成及其介电性能（透波率）
基于前期的研究工作基础，近日西北工业大学顾军渭教授受邀在国际知名期刊Journal of Materials Science & Technology上发表了以“Polymer matrix wave-transparent composites: A review”为题的综述文章（图4）。该综述介绍了树脂基透波复合材料的透波机理、组成（树脂基体、增强纤维）及其介电性能测试方法，重点从树脂基体种类、增强纤维种类及表面功能化改性等方面阐述了树脂基透波复合材料的最新研究进展及成果，提出了树脂基透波复合材料在天线系统应用中亟待解决的关键科学和技术问题，最后展望了树脂基透波复合材料未来的发展趋势和应用前景。
图4 纤维增强树脂基透波复合材料及其典型应用
本论文第一作者为18级博士研究生唐林。本工作得到了基础JQ计划技术领域基金项目（2019-JCJQ-***）、航天科学技术基金（2019-HT-XG, 2020-HT-XG）、中国博士后基金（2019M653735）、2020年纤维材料改性国家重点实验室开放课题及访问学者基金项目（KF2001）以及第二批陕西省“三秦学者”创新团队的支持。
文章信息：Lin Tang, Junliang Zhang*, Yusheng Tang, Jie Kong, Tianxi Liu and Junwei Gu*. Polymer matrix wave-transparent composites: A review. Journal of Materials Science & Technology, 2021, 75: 225-251. 2019IF=6.155.（中国科技期刊卓越行动计划入选项目-重点期刊类项目）
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1005030220308240
作者简介：
唐林，男，中共党员，四川安岳人，2018级博士研究生（本科直博）。2018年在西北工业大学获得学士学位，同年加入顾军渭教授SFPC课题组攻读博士学位。主要从事PBO纤维表面改性、低介电常数树脂的设计制备和透波复合材料的结构/功能一体化设计。获第五届“光威杯”中国复合材料学会大学生科技创新竞赛一等奖（全国2个）；第十届“挑战杯”陕西省大学生创业计划竞赛银奖；第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛陕西省三等奖；第十七届“三航杯”大学生课外学术科技作品竞赛（自然科学类论文）一等奖；西北工业大学本科生科技之星；西北工业大学校优秀毕业生；获2018~2019学年、2019~2020学年“柯盛新材”专项奖学金。参与基础JQ计划技术领域基金项目、航天科学技术基金各1项。在J Mater Sci Technol, Compos Sci Technol和Chinese J Aeronaut等期刊以第一作者身份（含共同第一）发表SCI论文6篇，SCI引用600余次，H因子12（入选第一作者ESI热点论文2篇，ESI高被引论文2篇）；参加国际会议2次并作口头报告、参加国内会议4次；授权、公开国家发明专利6件。
***附第一作者发表论文清单***
01.Lin Tang, Junliang Zhang*, Yusheng Tang, Jie Kong, Tianxi Liu and Junwei Gu*. Polymer matrix wave-transparent composites: A review. Journal of Materials Science & Technology, 2021, 75: 225-251. 2019IF=6.155.（1区材料科学Top期刊，中国科技期刊卓越行动计划入选项目-重点期刊类项目）.
02.Lin Tang, Junliang Zhang and Junwei Gu*. Random copolymer membrane coated PBO fibers with significantly improved interfacial adhesion for PBO fibers/cyanate ester composites. Chinese Journal of Aeronautics, 2020, 10.1016/j.cja.2020.03.007. 2019IF=2.215.（2区工程技术期刊，中国科技期刊卓越行动计划入选项目-领军期刊类项目）.
03.Lin Tang#, Junliang Zhang#, Yusheng Tang*, Yuxiao Zhou, Yuhan Lin, Zheng Liu, Jie Kong, Tianxi Liu and Junwei Gu*. Fluorine/adamantane modified cyanate resins with wonderful interfacial bonding strength with PBO fibers. Composites Part B-Engineering, 2020, 186: 107827. 2019IF=7.635.（1区材料科学Top期刊）.
04.Lin Tang#, Jing Dang#, Mukun He, Junyou Li, Jie Kong, Yusheng Tang* and Junwei Gu*. Preparation and properties of cyanate-based wave-transparent laminated composites reinforced by dopamine/POSS functionalized Kevlar cloth. Composites Science and Technology, 2019, 169: 120-126. 2019IF=7.094.（1区材料科学Top期刊）. ESI热点论文、ESI高被引论文. SCI引用63次.
05.Lin Tang#, Mukun He#, Xinyu Na, Xiaofang Guan, Ruihan Zhang, Junliang Zhang and Junwei Gu*. Functionalized glass fibers cloth/spherical BN fillers/epoxy laminated composites with excellent thermal conductivities and electrical insulation properties. Composites Communications, 2019, 16: 5-10. 2019IF=4.915. ESI热点论文. SCI引用44次.
06.Xutong Yang#, Lin Tang#, Yongqiang Guo, Chaobo Liang, Qiuyu Zhang, Kaichang Kou and Junwei Gu*. Improvement of thermal conductivities for PPS dielectric nanocomposites via incorporating NH2-POSS functionalized nBN fillers. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2017, 101: 237-242. 2019IF=6.444.（1区材料科学Top期刊）. ESI高被引论文. SCI引用103次.
顾军渭，教授、博导，陕西省杰出青年科学基金获得者。研究领域为功能高分子复合材料和先进树脂基复合材料的结构/功能一体化设计与制备。现任化学与化工学院副院长、陕西省高分子科学与技术重点实验室副主任、无人系统技术研究院智能材料与结构研究所所长；兼任中国复合材料学会导热复合材料专业委员会常务副主任、中国化学会高级会员和中国复合材料学会青年工作委员会委员等。担任Advan Compos Hybrid Mater、Mater New Horiz副主编，Eng Sci执行主编，Composites Part B, Compos Commun和Sci Progress等期刊编委。主持国家自然科学基金、基础JQ计划技术领域基金项目和陕西省杰出青年科学基金项目等国家级/省部级项目18项。以第一作者/通讯作者在Angew Chem Int Edit, ACS Nano, Sci Bull和Compos Sci Technol等期刊发表SCI论文100余篇，SCI引用7200余次，H因子52。入选第一作者/通讯作者ESI热点论文26篇、ESI高被引论文36篇；1篇论文入选2018年中国百篇最具影响国际学术论文。授权和受理国家发明专利38项；参编Wiley出版社专著1部、高等学校规划教材1部。
