新型金属陶瓷微波吸收材料的制备与性能研究

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1、新型金属陶瓷微波吸收材料的制备与性能研究摘要蘧着隐身与反隐身技术的发展、电真空器件对大功率的需求以及电子通讯的广泛普及，电磁波吸收材料当前功能材料领域的研究热点之～。本课题旨在开发新型金属陶瓷微波吸收材料，该材料有望成为下一代高性能的新型吸波材料。本论文以金属Mo、A1N及Ti02粉末为原料，通过常规的压制烧结工艺制备了Mo／A1N和Mo／Ti02金属陶瓷复合材料。采用SEM、XRD、EDS等对Mo／A1N和Mo／Ti02金属陶瓷复合材料的微观结构、组成等进行了分析，并对其机械、热学性能作了测试。此外，

2、重点对Mo／AIN和Mo／Ti02金属陶瓷复合材料的微波吸收性能进行表征。研究结果表明，添加复合助烧剂的Mo／AIN和Mo／Ti02压坯，分别在1750℃和1350℃下烧结，可以得到相对密度分别高于97％和94％的Mo／A1N和Mo／Ti02金属陶瓷复合材料。两种金属陶瓷复合材料的机械性能随Mo含量的增加而提高，其中Mo／A1N(40wt％Mo)试样的抗弯强度和断裂韧性分别为531．4MPa和4．61MPa-mm，且导热系数达156．1W·m-1．K’。。而含30wt％Mo的Mo／Ti02试样的抗弯强度

3、和断裂韧性分别为238．4MPa和2．23MPa·m“2。不同Mo含量的Mo／A1N和Mo／Ti02试样在不同的频段内出现宽频和选频吸收，其中含40wt％Mo的Mo／AIN试样在14-18GHz频率范围内呈现多个较宽的吸收频段，最大反射衰减量为-22dB。含35wt％Mo的Mo／Ti02试样的最大吸收峰在20GHz的高频左右，吸收值达．19dB，且表现出很强的选频吸收特性。Mo的加入拓宽了金属陶瓷的吸波频段、提高了微波吸收性能。而且还对Mo／A1N金属陶瓷的微波吸收机理进行了初步探讨。经过比较，Mo／A

4、1N材料的吸波性能优于Mo／Ti02材料。关键词：Mo／AIN金属陶瓷；Mo／Ti02金属陶瓷；机械性能；微观结构；常规粉末冶金工艺；微波吸波材料；吸波性能PerparationandPerformanceofNovelCermetMicrowave-absorbingMaterialsAbstractWiththedevelopmentofthestealthyandanti．stealthy，thedemandofvacuumdevicesforhigh-power，thewidespreadpop

5、ularityofelectroniccommunication，andtheelectromagneticpollutionincreasing，thedevelopmentofmicro·waveabsorbingmaterialhasbeentheoneofthehotportinfunctionalmatrials．Inthisdissertation．thedevelopmentofnovelMo／AlNcermetmicro．waveabsorbingmaterialsistheprimar

6、yobject．Thematerialsareexpectedtobecomethenexthigh—performancenovelmicro—waveabsorbingmaterials．TheMo／A1NandMo／Ti02cermetsweremanufacturedbyaconventionalpressing—sinteringprocesswithAlN．Ti02andMopowdersasthestaringmaterials．Microstructureandcompositionof

7、thesinteredcermetswereinvestigatedbytheSEM，XRD，EDS，andmechanicalperformanceswerealsotested．Moreoverthemicrowave—absorbingbehaviorsoftheMo／AINandMo／Ti02cermetsweremeasuredbythevectornetworkanalyzer．TheresultsshowedthatMo／A1NandMo／Ti02cermets谢mrelativedens

8、itiesofmorethan97％and94％，respectively，ofthetheoreticalcallbeobtainedbysinteringtheircompactsat1750℃and1350"C，respectively，for4h．ThemeehanicaIpropertiesofthesinteredcermetsincreaseasMocontentincreases．111cbendingstrengthand