氮化硼透波材料的研究进展与展望

本文从高超音速导弹天线罩材料的性能要求和现有天线罩材料的优缺点出发,介绍了氮化硼陶瓷的优异性能,综述了近年来氮化硼透波纤维和氮化硼透波复合材料的研究进展及应用,并对氮化硼透波材料未来的发展趋势作了展望.     

温度对原位反应制备的Si-B-O-N陶瓷微观结构及力学性能的影响

为满足新型透波陶瓷工程应用需要,利用硼酸脱水得到的氧化硼与氮化硅在1400～1800℃原位反应制备Si-B-O-N陶瓷。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、Fourier变换红外光谱分析仪和扫描电子显微镜研究了热处理温度对Si-B-O-N陶瓷物相组成、结构及力学性能的影响。结果表明:氧化硼和氮化硅的原位反应在1600℃以上完成,所得产物为氮化硼和掺杂硼、氮元素的石英玻璃,其体积分数分别为30%和70%;原位反应结束后,随温度提高,氮化硼生长速率逐渐加快,晶粒尺寸由纳米级逐渐长大为亚微米级,非晶相中硼、氮元素含量逐渐降低;受氮化硼纳米晶强化作用以及非晶相结构影响,在1700℃获得的Si-B-O-N陶瓷力学性能较好。     

Influence of Temperature on Microstructure and Mechanical Property of Si-B-O-N Ceramics Fabricated by in-situ Reaction Method

为满足新型透波陶瓷工程应用需要,利用硼酸脱水得到的氧化硼与氮化硅在 1400～1800 ℃原位反应制备 Si–B–O–N 陶瓷。借助 X 射线衍射仪、X 射线光电子能谱仪、Fourier 变换红外光谱分析仪和扫描电子显微镜研究了热处理温度对 Si–B–O–N 陶瓷物相组成、结构及力学性能的影响。结果表明：氧化硼和氮化硅的原位反应在 1600 ℃以上完成,所得产物为氮化硼和掺杂硼、氮元素的石英玻璃,其体积分数分别为 30%和 70%;原位反应结束后,随温度提高,氮化硼生长速率逐渐加快,晶粒尺寸由纳米级逐渐长大为亚微米级,非晶相中硼、氮元素含量逐渐降低;受氮化硼纳米晶强化作用以及非晶相结构影响,在 1700 ℃获得的 Si–B–O–N 陶瓷力学性能较好。     

二氧化硅体系透波材料的透波机理及研究现状

本文阐述了天线罩材料对二氧化硅体系透波材料的性能要求,分析了二氧化硅体系透波材料的透波机理,论述了二氧化硅体系透波材料的研究现状,并指出了其发展方向.     

多孔氮化硅陶瓷透波材料研究进展

多孔氮化硅陶瓷透波材料具有优异的机械性能、耐热性能及介电性能,成为透波材料科学研究领域中的热点之一。本文介绍了多孔氮化硅陶瓷的主要制备技术,并对国内外多孔氮化硅陶瓷透波材料的应用研究进展进行了综述。     

BN纤维织物增强陶瓷透波材料的制备及其力学性能初探

以全氢聚硅氮烷(PHPS)为先驱体,采用聚合物浸渍裂解工艺制备BN纤维织物增强陶瓷透波材料,研究了复合材料的致密化工艺和力学性能。结果表明:先驱体PHPS在1637℃裂解产物主晶相为α-Si3N4。以PIP工艺制备BNf/Si3N4复合材料,经过4个浸渍裂解周期密度达到1·5g/cm3,复合材料的室温弯曲强度达到39·6MPa。裂解过程中,PHPS与BN纤维发生了强界面反应,导致复合材料力学性能不高。     

高性能透波Si3N4-BN基陶瓷复合材料的研究

采用气氛压力烧结工艺(GPS)研制出了高性能透波Si3N4-BN基陶瓷复合材料.研究了BN含量对复合材料力学和介电性能的影响规律,分析了该材料的显微结构特点.实验结果表明:含有30%BN的Si3N4-BN复合材料,其室温抗弯强度(σRT)为160MPa,弹性模量(E)为99GPa,介电常数(ε)为4.0左右.     

FRP透波窗性能设计研究

本研究针对FRP透波窗在使用频段范围实现透波率和结构性能的需求,通过材料选择、透波性能设计、仿真分析和结构设计,采用夹层结构形式,制造了FRP透波窗试验件,进行了结构试验和透波试验。试验结果表明,FRP透波窗的结构设计满足承载和密封性要求,同时在1.0GHz～3.0GHz频段范围内的透波率均大于80%,满足透波性要求。实现了对FRP透波窗的承载、密封和透波的设计要求,可以对内部设备的运行状态实现监测。     

透波材料的优化设计

本文通过常规树脂基体、玻纤织物增强材料和蜂窝芯材等主要原材料之间的优化复合设计,开展单板、三夹层结构和五夹层结构各形式复合材料之间的制作、电性测试与分析,优化设计出了一种新型兼顾电性、力学性能的功能型五夹层复合结构透波材料,满足了高性能舰载雷达宽频带、高透波等电性指标要求,同时还满足了其高比强、刚度的力学指标要求,解决了传统型设计和材料通常无法满足其电性能、强刚度、低成本制作的矛盾。     

航天透波复合材料的研究进展

介绍了对舷天透波材料的具体要求，并详细探讨了航天透波复合材料纤维增强材料和树脂基体的研究进展，最后简单介绍了湿度、树脂含量、孔隙率、吸水性、后处理温度及时间、纤维的表面处理等因素对复合材料透波性能的影响。     

高性能陶瓷材料的发展现状及展望

本文着重评述了高性能结构陶瓷和高性能功能陶瓷的研究应用现状，并对纳米陶瓷及未来高性能陶瓷的设计、发展前景做了展望。     

高温结构陶瓷基复合材料的研究现状与展望

概述了国外航空发动机用高温结构陶瓷复合材料的研究与应用现状及发展趋势,分析了目前研究中存在的问题及其解决办法,确定了今后的研究目标与方向。     

硼酸铝晶须-磷酸铝陶瓷透波材料的制备

以磷酸铝粉末为基体,以硼酸铝晶须为增强体,采用常压烧结工艺制备了硼酸铝晶须/磷酸铝陶瓷透波材料.实验结果表明:硼酸铝晶须对磷酸铝基体的析晶起到了抑制作用和增韧补强作用.硼酸铝晶须含量为30%的样品在1050℃烧结1h后,维氏硬度和抗弯强度分别达到231.8 MPa和215.3 MPa,介电常数和介电损耗分别为4.23、0.023 83(10 GHz)和4.25、0.024 54(15 GHz).     

高性能聚酯纤维的产业化进程和新产品开发

从新原料合成、新聚酯工艺、与纺织染整相结合的纤维加工技术和开拓新市场的角度,概述了世界范围内高性能聚酯纤维新产品开发的工业化进程。高性能聚酯纤维以及新产品的特点主要体现在四个方面:一是采用包括生物基在内的新型原料,改善纤维的物理化学性能;二是通过现有聚酯生产装置的完善改造,实施大批量低成本的差异化产品;三是从纤维产业链的角度,延伸纤维的可加工性能;四是不断满足包括生物可降解在内的可持续发展的市场需求。     

高性能PBO纤维的研究进展及市场前景

PBO纤维是聚对苯撑苯并二噁唑(poly-p-phenylene benzobisthiazole)的简称,是一种高强度、高模量、高热稳定性、高耐化学腐蚀性的新型纤维,在电子电气、合成材料、安全防护、国防军工、交通运输等领域有着广泛的用途。文章介绍了PBO纤维国内外研究状况及其基本情况,同时阐述了PBO纤维的市场前景。     

连续纤维增强陶瓷基复合材料界面研究进展

在陶瓷基复合材料中引入高强陶瓷纤维的目的是为了增强陶瓷的断裂韧性,纤维与基体的界面是决定CMC韧性的关键因素。国内外许多专家和机构研究重点主要集中于连续纤维增强陶瓷基复合材料的界面,包括纤维与基体的化学相容性和热物理相容性,以及用TEM、HRTEM、SADP、AEM、声学显微法、EDX等微观测试手段研究不同体系的界面形成机理。本文对上述界面研究概况进行了综述,并简述了界面设计原则和近年来计算机技术在界面研究中的应用情况。指出,连续纤维增强陶瓷基复合材料界面研究将一直是复合陶瓷基复合材料界研究的重点和难点。     

访问DSM高性能纤维公司

简要介绍荷兰DSM公司超高强度聚乙烯纤维的发展动向和产品应用研究情况。     

压电陶瓷材料的研究进展与发展趋势

介绍了压电陶瓷材料的研究现状及发展历程,探讨了掺杂元素对压电陶瓷性能的影响,概述了压电陶瓷材料的发展趋势及研究方向。     

高性能玻璃纤维研究

结合近年来高强玻璃纤维研究,介绍了国内外高性能玻璃纤维的力学性能研究方法及数据,论述了高性能玻璃纤维在高温、化学腐蚀等条件下的力学性能优势,对比分析了高性能玻璃纤维增强复合材料的机械性能。作为复合材料的增强基材,高性能玻璃纤维能够更好地满足复合材料工艺及功能的要求。