aln-sic复合陶瓷的衰减性能

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1、AlN-SiC复合陶瓷的微波衰减性能的研究张玉利1），贾成厂1）*，高鹏1）(1）北京科技大学材料科学与工程学院，北京，100083)摘要：以氮化铝，纳米碳化硅为原料，无烧结助剂，1600℃,，30MPa下，保温5min，放电等离子体烧结（SPS），制备了AlN-SiC复合陶瓷。分别利用扫描电镜，能谱分析仪，XRD，安捷伦4284ALRC阻抗分析仪等对其致密度，显微结构，表面成分，生成的主要物相，介电损耗和介电性能进行分析。分析结果表明:，AlN-SiC复合陶瓷的致密度在93%以上，物相主要有作为原料的AlN和β-SiC，以及烧结之后生成的2H-SiC和Fe5Si3，随着SiC含量的增加

2、，材料的介电损耗，介电常数相应增加，SiC含量在30%-40%wt之间，1MHz以下的损耗角正切tanδ≥0.3。为此表明纳米SiC具有较强的吸波性能。相同含量的碳化硅，材料的介电常数和介电损耗随着频率的增加而降低，。XRD结果分析可知，除原料AlN和β-SiC以外，有部分2H-SiC和Fe5Si3生成，烧结之后的AlN-SiC复合陶瓷的致密度在93%以上。关键词：氮化铝，纳米碳化硅，SPS，介电损耗StudyonPerformanceofAlN-SiCCompositeCeramicswithAttenuationCharacteristics请对英文摘要做相应的修改。ZHANGYuli

3、1），JIAChengchang1）*，GAOPeng1）(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,BeijingUniversityofScienceandTechnology,Beijing,100083)Abstract：AlN-SiCcompositeswithAlNandnanoβ-SiCasrawmaterialswerepreparedbySPSatthetemperatureof1600,30MPauniaxialpressureandsoakingtimefor5minwithoutanysinteringadditivesina

4、vacuumatmosphere.Themicrostructure,theproducedphases，dielectricconstantandlosstangentoftheceramicswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy，XRD,andAgilent4284ALCRautomatictesterrespectively.TheresultsshowthelosstangentanddielectricconstantareincreasedbytheSiCcontentincreasing.Thelosstangentism

5、orethan0.3withtheSiCcontentrangingfrom30-40wt%.It’sindicatedthatnanometerSiChasstrongabsorbingproperty.Wealsoknowthatthedielectricconstantanddielectriclossarededucedbythefrequencyincreasingwiththesamecontentofsiliconcarbide.InadditiontoAlNandbetaSiC,2H-SiCandFe5Si3aregeneratedwiththeaidoftheXRDana

6、lysis.Therelativedensitiesofsinteredceramicsareinexcessof93%.Keywords:aluminumnitride;nanosiliconcarbide;SPS；dielectricloss基金项目：中俄国际合作项目，功率微波电真空器件用高热导陶瓷材料，2010DFR50360通讯通信作者：贾成厂，教授，博士生导师，主要从事复合材料，粉末冶金的研究E-mail：jcc@ustb.edu.cn引言吸波材料广泛应用于军事领域，主要用作大功率微波管里面的衰减材料，其主要作用是对信号的全吸收、降低反射和有选择的抑制各种模式的杂波，从而确保给定

7、的高频参量,提高器件的稳定性[1]。这种微波衰减材料要求具有较高的热导率，高温稳定性和足够高的衰减性。目前国内常用的微波衰减材料为BeO基复合衰减陶瓷和渗碳多孔氧化铝，BeO因其毒性限制其发展，而多孔氧化铝真空放气量大，热导率低，强度不够也不能满足微波衰减材料的使用需求[2]。而AlN具有较高的热导率，单晶AlN的理论热导率为320W/(m▪k),密度为3.26g/cm3,熔点高，高温稳定性好，具有与硅单质相匹配的热膨胀