隨著航空航天工業(yè)的發(fā)展,高馬赫數(shù)飛行器對于高溫透波材料,特別是高性能透波陶瓷纖維的需求日益劇烈。BN-Si3N4復(fù)相陶瓷纖維結(jié)合了 BN纖維優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、介電性能和Si3N4纖維出色的力學(xué)性能的優(yōu)點(diǎn),是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ母邷赝覆ㄌ沾衫w維材料。本論文以聚環(huán)硼氮烷（PBN）和聚硅氮烷（PSZ）為前驅(qū)體,通過前驅(qū)體的復(fù)合、熔融紡絲、電子束交聯(lián)和高溫?zé)峤庵苽淞司哂袃?yōu)良力學(xué)、介電、抗氧化等綜合性能的BN-Si3N4復(fù)相陶瓷纖維。論文首先考察了 PBN與PSZ前驅(qū)體的基本性質(zhì)與熱解過程,并研究了復(fù)合前驅(qū)體的復(fù)合效應(yīng)與熱解機(jī)理;研究了復(fù)合前驅(qū)體的流變性和熔融紡絲工藝,制備了優(yōu)質(zhì)的纖維原絲;考察了不同交聯(lián)工藝對纖維不熔化處理的影響;最后經(jīng)過高溫?zé)芍苽淞藦?fù)相陶瓷纖維,并探討了纖維的形貌與結(jié)構(gòu)對纖維性能的影響。本論文的主要研究結(jié)論如下:1、聚環(huán)硼氮烷（PBN）前驅(qū)體的熱解產(chǎn)物為亂層t-BN,而聚硅氮烷（PSZ）前驅(qū)體的熱解產(chǎn)物為混合的α-Si3N4與β-Si3N4。二者的熱解產(chǎn)物中碳含量均在0.5wt%以下,說明PBN與PSZ適合作為透波陶瓷纖維的前驅(qū)體使用。2、PBN/PSZ復(fù)合前驅(qū)體的熱解過程存在... 

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 透波材料概述
    1.3 透波材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 有機(jī)透波材料
        1.3.2 陶瓷透波材料
        1.3.3 陶瓷基透波復(fù)合材料
    1.4 氮化物透波陶瓷纖維的研究進(jìn)展
        1.4.1 Si_3N_4纖維
        1.4.2 SiBN纖維
        1.4.3 BN纖維
    1.5 課題的提出與研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)與分析測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 復(fù)合前驅(qū)體的制備
    2.3 纖維原絲的制備
    2.4 纖維原絲的不熔化處理
        2.4.1 氣氛交聯(lián)
        2.4.2 電子束輻射交聯(lián)
    2.5 不熔化纖維的高溫?zé)峤?br>    2.6 分析測試方法
        2.6.1 組成與結(jié)構(gòu)分析
        2.6.2 理化性能分析
        2.6.3 形貌分析
第3章 復(fù)合前驅(qū)體的熱解機(jī)理研究
    3.1 PBN前驅(qū)體與PSZ前驅(qū)體的基本性質(zhì)與熱解過程
        3.1.1 PBN前驅(qū)體基本性質(zhì)與熱解過程
        3.1.2 PSZ前驅(qū)體基本性質(zhì)與熱解過程
    3.2 PBN前驅(qū)體與PSZ前驅(qū)體的復(fù)合效應(yīng)
    3.3 復(fù)合前驅(qū)體的熱解過程分析
        3.3.1 復(fù)合前驅(qū)體的分散狀態(tài)
        3.3.2 復(fù)合前驅(qū)體的無機(jī)化過程研究
        3.3.3 復(fù)合前驅(qū)體的晶體化過程研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 纖維原絲的制備與不熔化處理工藝
    4.1 前驅(qū)體的流變性能
        4.1.1 溫度對前驅(qū)體流變性能的影響
        4.1.2 剪切速率對前驅(qū)體流變性能的影響
    4.2 纖維的紡絲工藝研究
        4.2.1 紡絲溫度對纖維原絲的影響
        4.2.2 紡絲壓力對纖維原絲的影響
        4.2.3 收絲速度對纖維原絲的影響
    4.3 纖維原絲的不熔化處理工藝研究
        4.3.1 氨氣交聯(lián)
        4.3.2 電子束交聯(lián)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 復(fù)相陶瓷纖維的制備及性能研究
    5.1 纖維的燒成過程研究
    5.2 纖維的形貌與結(jié)構(gòu)
    5.3 纖維的性能表征
        5.3.1 纖維的力學(xué)性能
        5.3.2 纖維的介電性能
        5.3.3 纖維的抗氧化性能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高溫透波陶瓷材料研究進(jìn)展[J]. 蔡德龍,陳斐,何鳳梅,賈德昌,匡寧,苗蕾,邱海鵬,王洪升,徐念喜,楊治華,于長清,張俊武,張偉儒,周延春.  現(xiàn)代技術(shù)陶瓷. 2019(Z1)
[2]天線罩材料的研究進(jìn)展[J]. 裴曉園,陳利,李嘉祿,丁剛,吳寧.  紡織學(xué)報(bào). 2016(12)
[3]高性能透波陶瓷纖維的研究現(xiàn)狀和展望[J]. 鄒春榮,張長瑞,肖永棟,李斌,王思青,曹峰,劉坤.  硅酸鹽通報(bào). 2013(02)
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[8]熔融石英陶瓷的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 王永剛,王永強(qiáng),徐剛,沈鴿,韓高榮.  材料導(dǎo)報(bào). 2009(05)
[9]高超音速導(dǎo)彈天線罩透波材料研究進(jìn)展[J]. 姜勇剛,張長瑞,曹峰,王思青,曹英斌.  硅酸鹽通報(bào). 2007(03)
[10]新型高溫陶瓷天線罩材料的研究進(jìn)展[J]. 沈強(qiáng),陳斐,閆法強(qiáng),張聯(lián)盟.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(09)

博士論文
[1]氮化物陶瓷基耐燒蝕、透波復(fù)合材料及其天線罩的制備與性能研究[D]. 李斌.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]天線罩用氮化硅陶瓷材料燒結(jié)工藝的研究[D]. 鄒強(qiáng).天津大學(xué) 2004



本文編號：3674156