(SiC)C./Si,N4复合陶瓷的制备及性能
肖伟玲12
肖鹏周伟罗衡李杨
（1中南大学粉末冶金研究院，长沙410083）(2航天科工武汉磁电有限责任公司，武汉430050）
文摘采用CVD法制备了SiC涂层包覆短碳纤维，并通过凝胶注模成型工艺制备了（SiC)C/Si,N。复合陶瓷，探讨了烧结温度对复合陶瓷中(SiC)C,形貌的影响。同时研究了(SiC)C的含量对复合陶瓷力学以及介电性能的影响，当（SiC)C,含量达到10wt%时，样品的抗弯强度比纯Si,N。陶瓷降低了112MPa，但断裂韧性显著提高，增加了11.5MPa*m"2，介电常数实部和虚部达到最大，介电实部约为15~18，虚部约为6~8；反射衰减随(SiC)C,的含量和厚度的增加而向低频移动。
关键词SiC,Cr,Si,N，力学性能，介电性能
中图分类号：TB3
D0I:10.3969/j.issn.10072330.2015.03.008
PreparationandPropertiesfor（SiC)C/SigN4Composite XIAO Weiling'2XIAO Peng'ZHOU Wei
LUOHengLIYang
(1State Key Laboratory for Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083)
(2Wuhan Electromagnetism Lad. Company of China Aerospace Science and Industry Corporation, Wuhan 430050)
Abstract SiC coating modified C, by CVD, then fabricated ( SiC) C,/Si,N, composite by gelcasting. The effect of (SiC)C, content toward the mechanical and absorbing properties of the composite were investigated. The flexure strength of (SiC) C,/Si,N, composites reduced 112 MPa compare with Si, N, ceramic and the fracture toughness in-crease 11.5 MPam'/2 when the (SiC)C, content is 10wt% , meanwhile both the real (') and imaginary (e) per-mittivity of (SiC)C,/Si,N, composite ceramics reached maximum, the dielectric constant * is about 15 to 18 and is about 6 to 8; the reflectivity of the composites moved to a lowerfrequency with the (SiC)C, content and thickness increased.
Key wordsSiC, Cr, Si,N,, Mechanical property, Dielectric property
0引言
随着我国新一代装备的快速发展，对其隐身性能提出了越来越高的要求，某些装备的特殊部位工作温度超过1000℃，急需发展高温结构吸波材料(1-6：。高温结构吸波材料具有承载和吸波的双重功能，通过调整各组分的组成对材料的力学和吸波性能有较强的可设计性7-9。
氮化硅（Si,N,)基陶瓷具有较低的介电常数，它的分解温度为1900℃，抗高温、抗烧蚀性能好，用于航天飞行器方面，能在6~7马赫飞行条件下抗热震10-12。由于其良好的绝缘性，因此作为透波材料被广泛应用：13-15:
收稿日期：2015-03-31
基金项目：973计划项目（2011CB605804）
短碳纤维（C）在400℃时发生氧化，有着较高的拉伸强度[16-17;,但在陶瓷中，由于碳纤维与基体界面间的结合状态及氧化等方面的原因，碳纤维所起的补强作用并不显著。有研究证明，采用表面包覆过渡层的碳纤维补强陶瓷材料，取得了显著的效果(18]。同时短碳纤维电阻率较低（10°·cm以下），相互搭接的短碳纤维易形成导电网络，引起电磁波的强反射[19-20]。采用CVD法在碳纤维表面沉积一层SiC涂层，既能阻止短碳纤维之间相互搭接引起电磁波反射，又能防止短碳纤维和氮化硅基体发生反应，同时对于复合陶瓷的力学性能有很大影响。
本文通过CVD在碳纤维表面制备SiC/C复合涂
作者简介：肖伟玲，1983年出生，博士研究生，主要从事高温复合陶瓷研究，E-mail：11100304@q9-com
宇航材料工艺
万方数据
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2015年第3期