天線罩是高速飛行器的一個重要部件,即是飛行器的結(jié)構(gòu)件也是雷達指導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分。隨著飛行速度的提高,天線罩的工作環(huán)境更加惡劣,因此制作天線罩材料應(yīng)兼具耐高溫、耐燒蝕以及優(yōu)異的高溫力學(xué)性能與電氣性能等。α-Sialon作為Si-N基陶瓷的一種,具有高化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性和低熱導(dǎo)率等優(yōu)良的性能。近年對長軸晶形貌的研究又極大地提高了α-Sialon陶瓷的強度,而通過造孔工藝能進一步降低陶瓷的密度和介電常數(shù),因此α-Sialon是一種極具潛力的天線罩材料。本課題采用無壓燒結(jié)工藝制備α-Sialon多孔材料,系統(tǒng)研究了陶瓷原料組分、燒結(jié)溫度制度、成型方法和陶瓷素坯氣孔率等因素對α-Sialon多孔陶瓷材料性能的影響。對α-SiAlON陶瓷的原料組分設(shè)計探究表明:使用Y和Mg元素作為穩(wěn)定劑的α-SiAlON在無壓燒結(jié)后存在大量第二相;Y-組分燒結(jié)收縮嚴重;Mg-和Li-組分在燒結(jié)后呈等軸晶形貌;這三種元素系統(tǒng)無法達到制備高強度高氣孔率多孔陶瓷的要求。Ca-組分樣品既能形成棒晶,又能保持一定氣孔率,適合作為多孔α-SiAlON的研究材料。對原料配比研究發(fā)現(xiàn)高液相量是生成長軸晶形貌的重要條件,使用... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

理想Si3N4模型的兩種層狀結(jié)構(gòu)

1.2.1 -SiAlON 單相區(qū)M-Si-Al-O-N 五元系統(tǒng)通常用 J necke 三棱柱來描述(圖 1.4(a))，圖 1.3 所示的四邊形相圖是它的一個底面。棱柱中由 Si3N4-Al2O3AlN-M3Nz3AlN 所構(gòu)成的截面即為 -SiAlON 平面。圖 1.4(b)陰影部分代表 Nd，Y 和 Yb- -SiAlON 的單相區(qū)，其大小受到 m( -SiAlON 單胞所能容納稀土離子的數(shù)量)和 n(氧固溶度)兩個數(shù)值的限制。Hwang 等[20]研究了不同稀土離子的固溶范圍，發(fā)現(xiàn)離子的最小固溶量與稀土種類無關(guān)，即 mmin=1.0，而最大固溶量與離子半徑呈反向關(guān)系，如圖 1.2 所示。Rosenflanz 等人[43]的研究表明： -SiAlON 的穩(wěn)定范圍與溫度有關(guān)隨溫度升高， -SiAlON 單相區(qū)變大，如圖 1.5 所示。單相區(qū)隨溫度的變化可以解釋在 1080~1500℃下發(fā)生的由 -SiAlON 到 β-SiAlON 相變，該反應(yīng)類似 Si3N4相變，為溶解-析出機制，易受動力學(xué)因素阻礙，因此需要系統(tǒng)存在液相或低黏度玻璃相[44]。

圖 1.5 隨溫度變化的 α’-SiAlON 單相區(qū)的范圍e range expansion of α-SiAlON single phase region withn 1.6。通常數(shù)據(jù)的最大差異集中于較易受溫度影但 Mandal 使用 X 射線衍射 Rietveld 法得出 18達到與 β-SiAlON 平衡狀態(tài)下的 m 最小值為 0.不一致的一個重要因素是難以判斷系統(tǒng)是否達到液相，以及氮化硅固有的低擴散系數(shù)特性造成的會造成結(jié)果偏差，通常燒結(jié)過程中樣品損失在 1時的 m 和 n 數(shù)值并不能真正代表最終產(chǎn)品的組示，SiAlON 系統(tǒng)的液相區(qū)始于氧化物平面富 S


本文編號：3143046