SiBCN先驱体陶瓷制备及其压阻特性研究

发布时间：2023-04-16 15:30

　　航空航天领域中对于压力的测量是比较广泛的,例如,用于测量航天器升空过程中整流罩所受压力,发动机叶栅的脉动压力,直升飞机机翼的气流压力分布,测试发动机进气口的动态畸变、和机翼的抖动等。与此同时压力的测量也是复杂的,这时候将难以测量的力学量转化为易测量的电学量的压阻材料将起到事半功倍的作用。当前压力传感器的材料通常是单晶硅,但是其能承受的温度较低。因此寻找一种新的压力传感器材料就显得尤为重要。近些年研究的先驱体陶瓷材料具有优异的耐高温、抗腐蚀、抗烧蚀性能,而且有很高的压阻系数,因此其有可能成为制备航空航天领域压力传感器最有前途的材料。先驱体陶瓷材料是由非晶硅基体和自由碳两部分形成。自由碳的导电率很高,成为先驱体陶瓷的导电相,对先驱体陶瓷的压阻特性的影响十分重要。本文主要是通过工艺和材料两个方面来对先驱体陶瓷的自由碳进行调控,第一:通过改变先驱体陶瓷制备时的裂解温度,来调控自由碳的形态;第二:对制备材料先驱体进行改性来调控自由碳的含量。进一步研究裂解温度和自由碳含量对于先驱体陶瓷压阻特性的影响。根据研究结果,改进工艺,最终制备出压阻特性最高的先驱体陶瓷材料。首先:裂解温度对于先驱体陶瓷压阻特...

【文章页数】：63 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和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 先驱体陶瓷的结构
        1.2.2 先驱体陶瓷电性能
        1.2.3 先驱体陶瓷压阻性能研究
    1.3 研究现状分析
    1.4 主要研究内容
第2章 实验材料与实验设备及方法
    2.1 引言
    2.2 实验材料
    2.3 实验设备
    2.4 实验方法
        2.4.1 收缩率测试
        2.4.2 导电性测试
        2.4.3 元素分析
        2.4.4 致密度测试
        2.4.5 扫描电子显微镜分析
        2.4.6 X射线衍射分析
        2.4.7 X射线光电子能谱分析
        2.4.8 拉曼光谱分析
        2.4.9 纳米压痕分析
第三章 热解温度对SiBCN先驱体陶瓷压阻性能影响
    3.1 引言
    3.2 不同热解温度SiBCN先驱体陶瓷的制备
        3.2.1 SiBCN先驱体固化
        3.2.2 坯体裂解
    3.3 SiBCN先驱体陶瓷高温结构演变规律
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 收缩率测试
        3.3.3 拉曼光谱
        3.3.4 导电性测试
        3.3.5 弹性模量测试
    3.4 不同裂解温度SiBCN先驱体陶瓷压阻特性研究
    3.5 本章小结
第四章 TVS含量对Si BCN先驱体陶瓷压阻性能影响
    4.1 SiBCN先驱体的改性
    4.2 不同TVS含量的Si BCN先驱体陶瓷表征
        4.2.1 SiBCN先驱体陶瓷元素分析
        4.2.2 Si BCN先驱体陶瓷C1s光电子能谱分析
    4.3 不同TVS含量的Si BCN先驱体陶瓷的压阻特性研究
    4.4 压阻特性机理
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3791523