高气孔率Si 3 N 4 基陶瓷及其表面致密涂层的制备与性能
发布时间：2023-02-25 22:10
随着航天、航空技术的迅猛发展,飞行器的飞行速度、射击范围和打击精度快速提升,对天线罩材料的要求也随之提高。Si3N4陶瓷由于其耐高温性、热学性能、力学性能和加工性能好等优势,满足高温天线罩材料的要求。多孔Si3N4陶瓷结合了多孔材料和Si3N4陶瓷两者的优点,通过多孔化有效解决了Si3N4陶瓷介电常数较高的问题,因此在航天航空领域具有广泛的应用前景。但多孔Si3N4陶瓷易吸潮,继而影响其介电性能的稳定性。本文在多孔Si3N4陶瓷表面制备致密化涂层可望有效解决这一问题。本文采用凝胶注模成型结合气压烧结技术制备多孔Si3N4陶瓷,通过引入h-BN为第二相可有效降低其烧结收缩率,固相含量为15vol%,烧结助剂含量为1wt%时,添加5vol%h-BN可使多孔Si3N<...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景
1.2 透波材料研究现状
1.2.1 聚合物基透波材料
1.2.2 陶瓷基透波材料
1.3 多孔陶瓷的制备工艺
1.3.1 造孔剂法
1.3.2 发泡法
1.3.3 溶胶-凝胶法
1.3.4 冷冻干燥法
1.3.5 凝胶注模法
1.4 涂层的制备工艺
1.4.1 CVD法
1.4.2 溶胶-凝胶法
1.4.3 喷涂法
1.4.4 浸渍法
1.5 本文主要研究内容
第2章 原料及试验方法
2.1 实验原料
2.2 高气孔率Si3N4 基陶瓷的凝胶注模工艺
2.3 组织结构及性能表征
2.3.1 XRD物相分析
2.3.2 扫描电镜观察
2.4 性能测试方法
2.4.1 气孔率和致密度
2.4.2 收缩率
2.4.3 孔径分布
2.4.4 压缩强度
2.4.5 高温润湿角
2.4.6 介电性能测试
2.4.7 热震实验
第3章 高气孔率Si3N4 基陶瓷的制备及性能
3.1 多孔Si3N4 陶瓷的凝胶注模制备工艺研究
3.1.1 多孔Si3N4 陶瓷坯体的凝胶注模成型工艺
3.1.2 多孔Si3N4 陶瓷的烧结及工艺优化
3.2 h-BN含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷组织与性能的影响
3.2.1 h-BN含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷烧结收缩率和致密度的影响
3.2.2 h-BN含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷显微组织的影响
3.3 烧结助剂含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷组织结构的影响
3.3.1 烧结助剂含量对Si3N4/h-BN陶瓷烧结收缩率和致密度的影响
3.3.2 烧结助剂含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷显微组织的影响
3.4 固相含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷组织结构的影响
3.4.1 固相含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷孔结构的影响
3.4.2 固相含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷显微组织的影响
3.5 Si3N4/h-BN复相陶瓷的力学性能
3.6 Si3N4/h-BN复相陶瓷的介电性能
3.7 本章小结
第4章 致密涂层的制备工艺研究
4.1 SiO2/CAS涂层的制备工艺研究
4.1.1 SiO2 过渡层制备工艺
4.1.2 玻璃粉原料制备
4.1.3 润湿行为分析
4.1.4 烧结温度对SiO2/CAS涂层微观形貌和物相的影响
4.2 SiO2/CBS涂层的制备工艺研究
4.2.1 润湿行为分析
4.2.2 烧结温度对SiO2/CBS涂层微观形貌和物相的影响
4.3 Y2Si2O7/BAS涂层的制备工艺研究
4.3.1 玻璃粉原料制备
4.3.2 Y2Si2O7 过渡层浆料悬浮稳定性研究
4.3.3 润湿行为分析
4.3.4 烧结工艺对Y2Si2O7/BAS涂层微观形貌和物相的影响
4.3.5 Y2Si2O7/BAS涂层结构的形成机理
4.4 本章小结
第5章 涂层对Si3N4/h-BN复相陶瓷性能的影响
5.1 涂层对Si3N4/h-BN复相陶瓷防潮性能的影响
5.2 涂层对Si3N4/h-BN复相陶瓷抗热震性能的影响
5.3 涂层对Si3N4/h-BN复相陶瓷介电性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3749287
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景
1.2 透波材料研究现状
1.2.1 聚合物基透波材料
1.2.2 陶瓷基透波材料
1.3 多孔陶瓷的制备工艺
1.3.1 造孔剂法
1.3.2 发泡法
1.3.3 溶胶-凝胶法
1.3.4 冷冻干燥法
1.3.5 凝胶注模法
1.4 涂层的制备工艺
1.4.1 CVD法
1.4.2 溶胶-凝胶法
1.4.3 喷涂法
1.4.4 浸渍法
1.5 本文主要研究内容
第2章 原料及试验方法
2.1 实验原料
2.2 高气孔率Si3N4 基陶瓷的凝胶注模工艺
2.3 组织结构及性能表征
2.3.1 XRD物相分析
2.3.2 扫描电镜观察
2.4 性能测试方法
2.4.1 气孔率和致密度
2.4.2 收缩率
2.4.3 孔径分布
2.4.4 压缩强度
2.4.5 高温润湿角
2.4.6 介电性能测试
2.4.7 热震实验
第3章 高气孔率Si3N4 基陶瓷的制备及性能
3.1 多孔Si3N4 陶瓷的凝胶注模制备工艺研究
3.1.1 多孔Si3N4 陶瓷坯体的凝胶注模成型工艺
3.1.2 多孔Si3N4 陶瓷的烧结及工艺优化
3.2 h-BN含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷组织与性能的影响
3.2.1 h-BN含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷烧结收缩率和致密度的影响
3.2.2 h-BN含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷显微组织的影响
3.3 烧结助剂含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷组织结构的影响
3.3.1 烧结助剂含量对Si3N4/h-BN陶瓷烧结收缩率和致密度的影响
3.3.2 烧结助剂含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷显微组织的影响
3.4 固相含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷组织结构的影响
3.4.1 固相含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷孔结构的影响
3.4.2 固相含量对Si3N4/h-BN复相陶瓷显微组织的影响
3.5 Si3N4/h-BN复相陶瓷的力学性能
3.6 Si3N4/h-BN复相陶瓷的介电性能
3.7 本章小结
第4章 致密涂层的制备工艺研究
4.1 SiO2/CAS涂层的制备工艺研究
4.1.1 SiO2 过渡层制备工艺
4.1.2 玻璃粉原料制备
4.1.3 润湿行为分析
4.1.4 烧结温度对SiO2/CAS涂层微观形貌和物相的影响
4.2 SiO2/CBS涂层的制备工艺研究
4.2.1 润湿行为分析
4.2.2 烧结温度对SiO2/CBS涂层微观形貌和物相的影响
4.3 Y2Si2O7/BAS涂层的制备工艺研究
4.3.1 玻璃粉原料制备
4.3.2 Y2Si2O7 过渡层浆料悬浮稳定性研究
4.3.3 润湿行为分析
4.3.4 烧结工艺对Y2Si2O7/BAS涂层微观形貌和物相的影响
4.3.5 Y2Si2O7/BAS涂层结构的形成机理
4.4 本章小结
第5章 涂层对Si3N4/h-BN复相陶瓷性能的影响
5.1 涂层对Si3N4/h-BN复相陶瓷防潮性能的影响
5.2 涂层对Si3N4/h-BN复相陶瓷抗热震性能的影响
5.3 涂层对Si3N4/h-BN复相陶瓷介电性能的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3749287
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