高氣孔率Si 3 N 4 基陶瓷及其表面致密涂層的制備與性能
發(fā)布時間:2023-02-25 22:10
隨著航天、航空技術(shù)的迅猛發(fā)展,飛行器的飛行速度、射擊范圍和打擊精度快速提升,對天線罩材料的要求也隨之提高。Si3N4陶瓷由于其耐高溫性、熱學(xué)性能、力學(xué)性能和加工性能好等優(yōu)勢,滿足高溫天線罩材料的要求。多孔Si3N4陶瓷結(jié)合了多孔材料和Si3N4陶瓷兩者的優(yōu)點(diǎn),通過多孔化有效解決了Si3N4陶瓷介電常數(shù)較高的問題,因此在航天航空領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但多孔Si3N4陶瓷易吸潮,繼而影響其介電性能的穩(wěn)定性。本文在多孔Si3N4陶瓷表面制備致密化涂層可望有效解決這一問題。本文采用凝膠注模成型結(jié)合氣壓燒結(jié)技術(shù)制備多孔Si3N4陶瓷,通過引入h-BN為第二相可有效降低其燒結(jié)收縮率,固相含量為15vol%,燒結(jié)助劑含量為1wt%時,添加5vol%h-BN可使多孔Si3N<...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景
1.2 透波材料研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚合物基透波材料
1.2.2 陶瓷基透波材料
1.3 多孔陶瓷的制備工藝
1.3.1 造孔劑法
1.3.2 發(fā)泡法
1.3.3 溶膠-凝膠法
1.3.4 冷凍干燥法
1.3.5 凝膠注模法
1.4 涂層的制備工藝
1.4.1 CVD法
1.4.2 溶膠-凝膠法
1.4.3 噴涂法
1.4.4 浸漬法
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 原料及試驗方法
2.1 實驗原料
2.2 高氣孔率Si3N4 基陶瓷的凝膠注模工藝
2.3 組織結(jié)構(gòu)及性能表征
2.3.1 XRD物相分析
2.3.2 掃描電鏡觀察
2.4 性能測試方法
2.4.1 氣孔率和致密度
2.4.2 收縮率
2.4.3 孔徑分布
2.4.4 壓縮強(qiáng)度
2.4.5 高溫潤濕角
2.4.6 介電性能測試
2.4.7 熱震實驗
第3章 高氣孔率Si3N4 基陶瓷的制備及性能
3.1 多孔Si3N4 陶瓷的凝膠注模制備工藝研究
3.1.1 多孔Si3N4 陶瓷坯體的凝膠注模成型工藝
3.1.2 多孔Si3N4 陶瓷的燒結(jié)及工藝優(yōu)化
3.2 h-BN含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷組織與性能的影響
3.2.1 h-BN含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷燒結(jié)收縮率和致密度的影響
3.2.2 h-BN含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷顯微組織的影響
3.3 燒結(jié)助劑含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷組織結(jié)構(gòu)的影響
3.3.1 燒結(jié)助劑含量對Si3N4/h-BN陶瓷燒結(jié)收縮率和致密度的影響
3.3.2 燒結(jié)助劑含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷顯微組織的影響
3.4 固相含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷組織結(jié)構(gòu)的影響
3.4.1 固相含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷孔結(jié)構(gòu)的影響
3.4.2 固相含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷顯微組織的影響
3.5 Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能
3.6 Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷的介電性能
3.7 本章小結(jié)
第4章 致密涂層的制備工藝研究
4.1 SiO2/CAS涂層的制備工藝研究
4.1.1 SiO2 過渡層制備工藝
4.1.2 玻璃粉原料制備
4.1.3 潤濕行為分析
4.1.4 燒結(jié)溫度對SiO2/CAS涂層微觀形貌和物相的影響
4.2 SiO2/CBS涂層的制備工藝研究
4.2.1 潤濕行為分析
4.2.2 燒結(jié)溫度對SiO2/CBS涂層微觀形貌和物相的影響
4.3 Y2Si2O7/BAS涂層的制備工藝研究
4.3.1 玻璃粉原料制備
4.3.2 Y2Si2O7 過渡層漿料懸浮穩(wěn)定性研究
4.3.3 潤濕行為分析
4.3.4 燒結(jié)工藝對Y2Si2O7/BAS涂層微觀形貌和物相的影響
4.3.5 Y2Si2O7/BAS涂層結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 涂層對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷性能的影響
5.1 涂層對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷防潮性能的影響
5.2 涂層對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷抗熱震性能的影響
5.3 涂層對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷介電性能的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3749287
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的背景
1.2 透波材料研究現(xiàn)狀
1.2.1 聚合物基透波材料
1.2.2 陶瓷基透波材料
1.3 多孔陶瓷的制備工藝
1.3.1 造孔劑法
1.3.2 發(fā)泡法
1.3.3 溶膠-凝膠法
1.3.4 冷凍干燥法
1.3.5 凝膠注模法
1.4 涂層的制備工藝
1.4.1 CVD法
1.4.2 溶膠-凝膠法
1.4.3 噴涂法
1.4.4 浸漬法
1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 原料及試驗方法
2.1 實驗原料
2.2 高氣孔率Si3N4 基陶瓷的凝膠注模工藝
2.3 組織結(jié)構(gòu)及性能表征
2.3.1 XRD物相分析
2.3.2 掃描電鏡觀察
2.4 性能測試方法
2.4.1 氣孔率和致密度
2.4.2 收縮率
2.4.3 孔徑分布
2.4.4 壓縮強(qiáng)度
2.4.5 高溫潤濕角
2.4.6 介電性能測試
2.4.7 熱震實驗
第3章 高氣孔率Si3N4 基陶瓷的制備及性能
3.1 多孔Si3N4 陶瓷的凝膠注模制備工藝研究
3.1.1 多孔Si3N4 陶瓷坯體的凝膠注模成型工藝
3.1.2 多孔Si3N4 陶瓷的燒結(jié)及工藝優(yōu)化
3.2 h-BN含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷組織與性能的影響
3.2.1 h-BN含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷燒結(jié)收縮率和致密度的影響
3.2.2 h-BN含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷顯微組織的影響
3.3 燒結(jié)助劑含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷組織結(jié)構(gòu)的影響
3.3.1 燒結(jié)助劑含量對Si3N4/h-BN陶瓷燒結(jié)收縮率和致密度的影響
3.3.2 燒結(jié)助劑含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷顯微組織的影響
3.4 固相含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷組織結(jié)構(gòu)的影響
3.4.1 固相含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷孔結(jié)構(gòu)的影響
3.4.2 固相含量對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷顯微組織的影響
3.5 Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能
3.6 Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷的介電性能
3.7 本章小結(jié)
第4章 致密涂層的制備工藝研究
4.1 SiO2/CAS涂層的制備工藝研究
4.1.1 SiO2 過渡層制備工藝
4.1.2 玻璃粉原料制備
4.1.3 潤濕行為分析
4.1.4 燒結(jié)溫度對SiO2/CAS涂層微觀形貌和物相的影響
4.2 SiO2/CBS涂層的制備工藝研究
4.2.1 潤濕行為分析
4.2.2 燒結(jié)溫度對SiO2/CBS涂層微觀形貌和物相的影響
4.3 Y2Si2O7/BAS涂層的制備工藝研究
4.3.1 玻璃粉原料制備
4.3.2 Y2Si2O7 過渡層漿料懸浮穩(wěn)定性研究
4.3.3 潤濕行為分析
4.3.4 燒結(jié)工藝對Y2Si2O7/BAS涂層微觀形貌和物相的影響
4.3.5 Y2Si2O7/BAS涂層結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 涂層對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷性能的影響
5.1 涂層對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷防潮性能的影響
5.2 涂層對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷抗熱震性能的影響
5.3 涂層對Si3N4/h-BN復(fù)相陶瓷介電性能的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3749287
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