颗粒级配对Si3N4w/Si3N4复合材料弯曲强度与介电性能的影响

• Published in: 材料工程 Vol. 50; no. 10; pp. 29 - 37
• Main Authors: 崔雪峰, 许泽水, 姚远洋, 李明星, 叶昉, 成来飞
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北工业大学 超高温结构复合材料重点实验室,西安 710072 2022
• Subjects: 颗粒级配; 喷雾造粒; Si3 N4w/Si3 N4复合材料; 二级孔隙; Si3 N4w预制体
• ISSN: 1001-4381
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000151

TB332; 为了获得一种弯曲和介电性能良好的氮化物陶瓷材料,本工作首先以氮化硅晶须(Si3 N4w)为原料,采用喷雾造粒工艺制备3种具有不同粒径分布的Si3 N4w球形颗粒粉体,研究雾化盘转速对Si3 N4w球形颗粒粉体粒径分布的影响.然后以喷雾造粒得到的Si3 N4w球形颗粒为原料,采用干压法制备3种颗粒级配的Si3 N4w预制体,研究颗粒级配Si3 N4w预制体的孔径分布.采用化学气相渗透(CVI)和先驱体浸渍裂解(PIP)工艺在3种颗粒级配的Si3 N4w预制体中进一步制备Si3 N4基体,研究Si3 N4w/Si3 N4复合材料制备过程中的物相和微结构演变以及颗粒级配对Si3 N4w/Si3 N4复合材料的微结构、密度、弯曲强度和介电性能的影响.结果表明:3种颗粒级配的Si3 N4w预制体均具有二级孔隙特征,其中小孔孔径均约为0.7μm,大孔孔径分别为45.2,30.1μm和21.3μm.在制备的3种颗粒级配的Si3 N4w/Si3 N4复合材料中,S13样品的颗粒级配效果最好,复合材料的弯曲强度达到81.59 MPa.此外,该样品的介电常数和介电损耗分别为5.08和0.018.良好的弯曲强度和介电性能表明制备的Si3 N4w/Si3 N4复合材料有望应用于导弹天线罩领域.