多孔α-SiAlON透波陶瓷的制备研究
发布时间：2021-04-17 07:23
天线罩是高速飞行器的一个重要部件,即是飞行器的结构件也是雷达指导系统的重要组成部分。随着飞行速度的提高,天线罩的工作环境更加恶劣,因此制作天线罩材料应兼具耐高温、耐烧蚀以及优异的高温力学性能与电气性能等。α-Sialon作为Si-N基陶瓷的一种,具有高化学稳定性、抗氧化性和低热导率等优良的性能。近年对长轴晶形貌的研究又极大地提高了α-Sialon陶瓷的强度,而通过造孔工艺能进一步降低陶瓷的密度和介电常数,因此α-Sialon是一种极具潜力的天线罩材料。本课题采用无压烧结工艺制备α-Sialon多孔材料,系统研究了陶瓷原料组分、烧结温度制度、成型方法和陶瓷素坯气孔率等因素对α-Sialon多孔陶瓷材料性能的影响。对α-SiAlON陶瓷的原料组分设计探究表明:使用Y和Mg元素作为稳定剂的α-SiAlON在无压烧结后存在大量第二相;Y-组分烧结收缩严重;Mg-和Li-组分在烧结后呈等轴晶形貌;这三种元素系统无法达到制备高强度高气孔率多孔陶瓷的要求。Ca-组分样品既能形成棒晶,又能保持一定气孔率,适合作为多孔α-SiAlON的研究材料。对原料配比研究发现高液相量是生成长轴晶形貌的重要条件,使用...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
理想Si3N4模型的两种层状结构
1.2.1 -SiAlON 单相区M-Si-Al-O-N 五元系统通常用 J necke 三棱柱来描述(图 1.4(a))，图 1.3 所示的四边形相图是它的一个底面。棱柱中由 Si3N4-Al2O3AlN-M3Nz3AlN 所构成的截面即为 -SiAlON 平面。图 1.4(b)阴影部分代表 Nd，Y 和 Yb- -SiAlON 的单相区，其大小受到 m( -SiAlON 单胞所能容纳稀土离子的数量)和 n(氧固溶度)两个数值的限制。Hwang 等[20]研究了不同稀土离子的固溶范围，发现离子的最小固溶量与稀土种类无关，即 mmin=1.0，而最大固溶量与离子半径呈反向关系，如图 1.2 所示。Rosenflanz 等人[43]的研究表明： -SiAlON 的稳定范围与温度有关随温度升高， -SiAlON 单相区变大，如图 1.5 所示。单相区随温度的变化可以解释在 1080~1500℃下发生的由 -SiAlON 到 β-SiAlON 相变，该反应类似 Si3N4相变，为溶解-析出机制，易受动力学因素阻碍，因此需要系统存在液相或低黏度玻璃相[44]。
图 1.5 随温度变化的 α’-SiAlON 单相区的范围e range expansion of α-SiAlON single phase region withn 1.6。通常数据的最大差异集中于较易受温度影但 Mandal 使用 X 射线衍射 Rietveld 法得出 18达到与 β-SiAlON 平衡状态下的 m 最小值为 0.不一致的一个重要因素是难以判断系统是否达到液相，以及氮化硅固有的低扩散系数特性造成的会造成结果偏差，通常烧结过程中样品损失在 1时的 m 和 n 数值并不能真正代表最终产品的组示，SiAlON 系统的液相区始于氧化物平面富 S
本文编号：3143046
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
理想Si3N4模型的两种层状结构
1.2.1 -SiAlON 单相区M-Si-Al-O-N 五元系统通常用 J necke 三棱柱来描述(图 1.4(a))，图 1.3 所示的四边形相图是它的一个底面。棱柱中由 Si3N4-Al2O3AlN-M3Nz3AlN 所构成的截面即为 -SiAlON 平面。图 1.4(b)阴影部分代表 Nd，Y 和 Yb- -SiAlON 的单相区，其大小受到 m( -SiAlON 单胞所能容纳稀土离子的数量)和 n(氧固溶度)两个数值的限制。Hwang 等[20]研究了不同稀土离子的固溶范围，发现离子的最小固溶量与稀土种类无关，即 mmin=1.0，而最大固溶量与离子半径呈反向关系，如图 1.2 所示。Rosenflanz 等人[43]的研究表明： -SiAlON 的稳定范围与温度有关随温度升高， -SiAlON 单相区变大，如图 1.5 所示。单相区随温度的变化可以解释在 1080~1500℃下发生的由 -SiAlON 到 β-SiAlON 相变，该反应类似 Si3N4相变，为溶解-析出机制，易受动力学因素阻碍，因此需要系统存在液相或低黏度玻璃相[44]。
图 1.5 随温度变化的 α’-SiAlON 单相区的范围e range expansion of α-SiAlON single phase region withn 1.6。通常数据的最大差异集中于较易受温度影但 Mandal 使用 X 射线衍射 Rietveld 法得出 18达到与 β-SiAlON 平衡状态下的 m 最小值为 0.不一致的一个重要因素是难以判断系统是否达到液相，以及氮化硅固有的低扩散系数特性造成的会造成结果偏差，通常烧结过程中样品损失在 1时的 m 和 n 数值并不能真正代表最终产品的组示，SiAlON 系统的液相区始于氧化物平面富 S
本文编号：3143046
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