多孔BN-SiO2-Si3N4復(fù)合材料的可控制備與介電性能研究.pdf

1、近幾年來(lái)，航空航天技術(shù)發(fā)展迅速，各國(guó)對(duì)天線和電磁干擾系統(tǒng)的研究越來(lái)越深入，天線窗天線罩透波材料在軍事和商業(yè)領(lǐng)域成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。目前，陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料以其優(yōu)異的介電性能和力學(xué)性能得到了國(guó)內(nèi)外極大的關(guān)注。多孔Si3N4復(fù)合陶瓷具有優(yōu)異的力學(xué)性能、抗熱震性能、耐火性能，以及較低的介電常數(shù)，是透波材料的優(yōu)異候選材料。
　　 本論文以Si3N4、BN和SiO2優(yōu)異的力學(xué)和介電性能為基礎(chǔ)，采用添加造孔劑方法、無(wú)壓燒結(jié)工藝，制備出多孔

2、BN/SiO2/Si3N4復(fù)合陶瓷材料。并且分析了燒結(jié)溫度、造孔劑含量、BN加入量、SiO2加入量等因素對(duì)材料的彎曲強(qiáng)度、彈性模量、斷裂韌性、熱學(xué)性能和介電性能的影響。
　　 本課題采用A12O3和Y2O3為燒結(jié)助劑，硬脂酸作為造孔劑，制備了多孔氮化硅陶瓷。結(jié)果表明:隨著燒結(jié)溫度的升高，材料的致密度升高，彎曲強(qiáng)度變大。比較得知，在燒結(jié)溫度為1500℃時(shí)，Si3N4陶瓷材料具有較高的氣孔率26％，強(qiáng)度高達(dá)200MPa，添加了10w

3、t％硬脂酸時(shí)，多孔氮化硅的氣孔率高達(dá)35％，強(qiáng)度為207MPa，氣孔率升高。利用X射線衍射儀和熱場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn):氣孔主要是由交錯(cuò)著的塊狀體搭建而成，隨著燒結(jié)溫度的升高，氣孔率降低，氣孔變小;隨著造孔劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，氣孔率越來(lái)越高，并且添加硬脂酸后的燒結(jié)體中氣孔分布均勻。
　　 為了改善多孔Si3N4作為天線罩材料的介電性能和熱學(xué)性能，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加入BN和SiO2，制備了BN/SiO2-Si