多孔silt3gtnlt4gtsiolt2gt透波复合材料的制备

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1、山东理t大学硕十学位论文摘要摘要本文以Si3N4基陶瓷复合材料在雷达天线罩上的应用为基础，通过利用Si3N4基陶瓷优良力学性能与多孔陶瓷的制备方法相结合，进一步提高SiaN4陶瓷的介电性能，后再利用纳米Si02更加优良的介电性能和纳米材料的一些优良特性，最终制得介电常数和力学性能更加优异的多孔纳米SiaN4．Si02复合透波材料。本文研究了不同含量的淀粉和碳粉两种造孔剂，对制备多孔Si3N4陶瓷材料的气孔率、体积密度、介电常数和抗弯强度的影响，确定最佳的造孔剂和其含量。在其基础上研究分别加入不同含量的纳米Si3N4和纳米Si02，对复合材料气孔率、体积密度、介电常

2、数和抗弯强度的影响。研究结果表明：淀粉和碳粉的加入都可以制备出多孔Si3N4陶瓷，但在相同加入量的情况下，淀粉的造孔效果明显好于碳粉，随着造孔剂含量的增加，材料可以获得更好的气孔率和介电常数，但对材料的力学性能产生不利的影响，通过比较确定30％淀粉为最佳。在含淀粉30％的Si3N4中加入适量的纳米Si3N4或纳米Si02都会获得优异的介电常数和抗弯强度，尤其是抗弯强度获得了很好的提高，5％的纳米含量为最佳，再随着纳米Si3N4或纳米Si02含量的增加，材料的抗弯强度大幅下降。通过对复合材料气孔率、介电常数和抗弯强度的比较，最终确定造孔剂淀粉含量30％、纳米Si02

3、含量为5％的Si3N4一Si02复合材料为最优。通过扫描电镜(SEM)和x-射线衍射(XRD)等技术对Si3N4一Si02复合材料分析研究，a—Si3N4基本转变成IB-Si3N4，在主晶相间形成了一些Y-Si-O-N复合的粘结相，提高了材料的力学性能。关键词：氮化硅纳米二氧化硅多孔陶瓷透波材料山东理T大学硕+学位论文AbstractABSTRACTThefundamentalpurposeofthepresentstudyistodevelopaprocessofsiliconnitridebasedceramicsforradomeapplication．To

4、attainthebetterdielectricpropertiesofSi3N4,theporousCerfllTIicWaScombinedwiththesuperiormechanicalperformanceofSi3N4．BecauseofthebetterdielectricraritiesandsomeothercharacteristicpropertiesofnanometerSi02，thenanomgterSi02wasmixedwiththeporousSi3N4material．Finally,theporousnanometerSi3

5、N4·Si02compositematerialwasprepared,whichhasthebettersuperiordielectricpropertiesandmechanicalperformance．Inthepaper,differentcontentsofstarchandcarbondustashole—makingagentwerestudied,whichcouldinfluencetheporosity,bulkdensity,dielectricconstantandflexural'、strengthofSi3N4material，SO

6、thekindandthecontentofhole-makingagentcallbedetermined．Inbasisofthestudy，thenanometeTSi3N4andnanometerSi02WereaddedtoporousSisN4respectively，thenthephenomenonthatinfluencetheporosity，bulkdensity，dielectricconstantandflexuralstrengthwereanalyzed．Theexperimentresultsshowthat：theporousSi

7、3N4canbepreparedbyaddingthestarchandcarbondustrespectively．Butunderthe$arfleanaotmt，starchisobviouslybetterthanthecarbondustinhole-makingaspect．Withtheincreaseofcontentsofhole-rrmldngagent,materialshavebetterporosityanddielectricconstant．However,themechanicalpropertiesofmaterialshaven

8、egati