BNmf-Si3N4w/Si3N4复合材料的制备与性能

为制备一种介电性能和力学性能优异的高温透波材料,采用凝胶注模(GC)结合先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了BN_mf-Si₃N_4w/Si₃N₄复合材料。研究了浸渍裂解次数及BN_mf含量对复合材料的力学性能与介电性能的影响。结果表明：(1)随着PIP循环次数增加,复合材料的密度增大,气孔率降低,氮化硅基体逐渐形成三维网络结构包裹在复相微米增强体周围,复合材料力学性能提升;(2)当BN_mf含量从4vol%增加到12vol%时,弯曲强度从175.5 MPa降低到139.3 MPa,断裂韧性从2.36 MPa·m^1/2增加到2.73 MPa·m^1/2,介电常数从3.62下降到3.25,介电损耗角正切从0.012下降到0.007;(3) BN_mf-Si₃N_4w/Si₃N₄复合材料的强韧化机制主要...     

温度对BCl3-CH4-H2化学气相沉积掺硼碳沉积过程的影响

以三氯化硼、甲烷和氢气的混合气体为前驱体,利用磁悬浮天平热重系统研究了850～1200℃区间内化学气相沉积掺硼碳的原位动力学.探索了温度对沉积速率的影响,计算了该温度区间内沉积过程的表观活化能,同时借助SEM和EDS技术.测试了不同温度点(900℃、1000℃、1100℃和1200℃)沉积产物的微观结构和成分.结果表明,化学气相沉积掺硼碳属于典型的热激活反应过程;在所研究的温度区间内存在5种不同的反应控制机制;随着温度的升高,沉积产物的n(B)/n(C)和堆积密度都显著变小,说明高n(B)/n(C)和高致密度的掺硼碳涂层应在较低的温度下制备.     

原位自生SiC纳米线掺杂SiOC陶瓷粉体的制备与介电性能

以二茂铁为催化剂,催化裂解陶瓷聚合物先驱体制备了原位自生SiC纳米线掺杂的SiOC陶瓷粉体。SiC纳米线为堆垛方向为<111>的β相单晶体,直径为10-100nm,长度可达数微米,均匀分布在SiOC粉体中。基于SiC纳米线微观结构分析,探讨了纳米线的生长机制。研究了复合陶瓷粉体的介电性能,结果发现,SiC纳米线含量可调控复合粉体的电性能,较高含量纳米线可赋予复合粉体较高的介电实部与虚部。     

丙烯化学气相沉积热解碳的动力学研究

以丙烯为碳源, 利用磁悬浮天平热重系统研究了化学气相沉积热解碳的原位动力学, 采用气质联用仪对热解气相冷凝物进行了定性和半定量分析. 结果表明: 当稀释比为4, 总压力为6kPa, 丙烯流量为20sccm时, 丙烯在850～1100℃之间的热解反应表观活化能为(201.9±0.6)kJ/mol, 沉积过程为气相均相反应控制, 高温时冷凝物以单环芳烃为主, 低温时主要为双环和多环芳烃; 在900和1000℃下, 丙烯分压在0.3～6.5kPa范围内的热解为一级反应; 由于受有效反应时间和丙烯通量的共同作用, 沉积速率随滞留时间的延长先增大后减小, 在900℃下滞留时间为0.6s时出现最大值.     

BN纤维束增强氮化物复合材料的制备与性能

采用低压化学气相沉积/渗透法(LPCVD/CVI)制备了BN_f/BN、BN_f/SiBN和BNf/Si_3N_4纤维束复合材料,研究了BN纤维束及3种纤维束复合材料的微结构、拉伸性能和介电性能。结果显示,BN纤维是由晶化程度较低的h-BN组成,其相结构在制备温度下(650~800℃)未发生变化。纤维的表面存在大量50～500 nm的微孔缺陷。800℃处理后纤维束的平均抗拉伸强度为94 MPa。BNf/BN、BNf/SiBN以及BNf/Si3N4抗拉伸强度依次降低,平均值分别为68.8,30.6,26.2 MPa,断裂模式均为脆性断裂。原因在于:纤维损伤随制备温度升高而加剧;纤维/基体模量失配,纤维不能有效承载;界面结合强度过高,裂纹不能有效偏转。3种纤维束复合材料的介电常数实部ε′3.0,介电损耗tanδ0.04,电磁透波性能良好,其中BNf/BN复合材料具有最佳的综合性能。     

颗粒级配对Si_(3)N_(4)w/Si_(3)N_(4)复合材料弯曲强度与介电性能的影响EI北大核心CSCD

为了获得一种弯曲和介电性能良好的氮化物陶瓷材料,本工作首先以氮化硅晶须(Si_(3)N_(4w))为原料,采用喷雾造粒工艺制备3种具有不同粒径分布的Si_(3)N_(4w)球形颗粒粉体,研究雾化盘转速对Si_(3)N_(4w)球形颗粒粉体粒径分布的影响。然后以喷雾造粒得到的Si_(3)N_(4w)球形颗粒为原料,采用干压法制备3种颗粒级配的Si_(3)N_(4w)预制体,研究颗粒级配Si_(3)N_(4w)预制体的孔径分布。采用化学气相渗透(CVI)和先驱体浸渍裂解(PIP)工艺在3种颗粒级配的Si_(3)N_(4w)预制体中进一步制备Si_(3)N_(4)基体,研究Si_(3)N_(4w)/Si_(3)N_(4)复合材料制备过程中的物相和微结构演变以及颗粒级配对Si_(3)N_(4w)/Si_(3)N_(4)复合材料的微结构、密度、弯曲强度和介电性能的影响。结果表明:3种颗粒级配的Si_(3)N_(4w)预制体均具有二级孔隙特征,其中小孔孔径均约为0.7μm,大孔孔径分别为45.2,30.1μm和21.3μm。在制备的3种颗粒级配的Si_(3)N_(4w)/Si_(3)N_(4)复合材料中,S13样品的颗粒级配效果最好,复合材料的弯曲强度达到81.59 MPa。此外,该样品的介电常数和介电损耗分别为5.08和0.018。良好的弯曲强度和介电性能表明制备的Si_(3)N_(4w)/Si_(3)N_(4)复合材料有望应用于导弹天线罩领域。     

原位自生SiC纳米线掺杂SiOC陶瓷粉体的制备与介电性能（英文）

以二茂铁为催化剂,催化裂解陶瓷聚合物先驱体制备了原位自生SiC纳米线掺杂的SiOC陶瓷粉体。SiC纳米线为堆垛方向为111的β相单晶体,直径为10～100 nm,长度可达数微米,均匀分布在SiOC粉体中。基于SiC纳米线微观结构分析,探讨了纳米线的生长机制。研究了复合陶瓷粉体的介电性能。结果发现,SiC纳米线含量可调控复合粉体的电性能,较高含量纳米线可赋予复合粉体较高的介电实部与虚部。