sicltpgtsiolt2gt复合材料制备及吸波性能的研究

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1、摘要碳化硅具有低密度、高强度、耐腐蚀、抗热震性好等许多优异性能，是一种莺要的工程高温结构陶瓷材料。关于它还有一个令人瞩目的特性就是它的良好的微波吸收特性，是一种非常有用途的吸波材料，特别是高温吸波材料。目前研究最多的是碳化硅纤维(sicf)的结构材料，并取得了很好的吸波效果。但是，由于sicf的昂贵和制备工艺复杂，使这类材料的制造成本比较高，很难在民用上获得广泛应用。本课题采用溶胶凝胶一非均相沉淀法将二氧化硅(Si02)包裹到碳化硅颗粒(sic。)表面，并分析了加水量、pH值以及反应温度等对正硅酸乙脂(TEOs)水解速率的影响。采用差示量热扫描(DSC．TG)分析复合粉体在

2、加热过程中的物理和化学变化行为，并以此制定煅烧温度及烧成制度，进行常压烧结制备sic。。si02陶瓷复合材料；运用X射线衍射(Ⅺ∞)、扫描电子显微镜(sEM)手段对样品性能和形貌进行表征；阿基米德原理测试样品的密度，研究sic。．Si02复合材料的烧成机制及影响因素；制备SiC，Si02树脂复合材料，采用矢量网络分析仪测量两种材料的电磁参数和反射率，初步了解sic。-Si02复合材料的微波吸收机理，为迸一步开发sic。．si02复合材料在微波吸收领域的实际应用提供了参考。．结果表明，采用溶胶凝胶一非均相沉淀的方法，可以将si02包裹到siC。表面，获得的复合粉体中siC。和

3、si02两相之间的混合均匀。过量的水有助于加快TEOs的水解速率，先酸后碱催化的二步水解法可以大大缩短水解反应周期。原始颗粒形貌和反应温度显著影响复合粉体的包裹效果。复合粉体最佳烧结温度为1400℃，当Sic。：si02=7：3(体积比)时陶瓷具有最好的吸波效果，此时烧结体达到最大密度2．03∥cm3。研究表明，由于具有三维网状结构，siCp．Si02陶瓷复合材料的吸波效果优于sic。．Si02树脂复合材料，在12．扣18GHz范围内反射衰减达一5dB以上，最大可达．10．3dB。关键词：sicp．si02复合材料；吸波材料：二步水解法；包裹AbdⅢtAbstractSiC

4、showss印商orperforrnance，e晷，lowdcnsi坝higllstrengm，柚ti-corrosive，etc．ItisanimpDf协mhightempeIatureceraIllicmaterialandhasbeenwidelyusedmmanyfields．Nowadays，SiCcompositeshavereceivedcoIlsiderableintercstsbymanyresearchersformeifadvanced印plicationsinmicroelec订。血csduet0tlleirexcellentsemi·conduct

5、ivefeatIlrcs．SicfIbersarealwaysusedasmicmwaveabsorbillgmaterials．Inthjspa融dielec砸cpropcniesofpanicma把SiCaremestigated．MicrowaveabsorbingbehaviorofSiC旷Si02c锄1positeis越tected．si02wasco“cedonsicpbysol—gelm汕od．nledct锕entfac‰such船也eamountofH20，pHva王ueandrc髓tiontempe伯士Ilreonhydrolyzadonratewerea

6、naIyzed．DSC—TGtechIliquew船璐edtodetl，ctphysicalaIldche耐calchangesofⅡlec砌positep枷clesdl埘ngtlleheatingprocess．SiCp_Si02compositBswercprcparedbyconventionalsint翻ng．somephysicalpmpemesofsiCp-si02coⅡ1p舵tsⅥ惴analyzed．XRDa11dSEMwerecarriedouttoch鼬ctcrize也e锄ples．Thesin硎ngmechallislnandillfluencef；坨t

7、orsofSiC口-Si02compositesw钉e趾alyzed．Ve曲Drn酿Ⅳ0rkanalyZerwasuSedt0m∞suretlledcc怕magncticp8衄etef趾drem}ctivi妒_TheabsorbingmechaIlismofSiCD-Si02c锄pos沁s、Ⅳ嬲disc璐∞d．It、Ⅳasfollndtllattheheterogeneous-d印osi矗onaIldsol—gelmethodwaSthedesiredⅥ，aytoachieVeⅡIecoa刚SiCp-Si02com