[發明專利]一種Si3

有效

• 申請號: 201810140991.1
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108178636B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 李慶剛;王志;史國普;黃世峰;程新
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/622;C04B35/634
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明涉及一種Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷及其制備方法，屬于吸波透波陶瓷復合材料制備技術領域，該復合吸波陶瓷物相組成為Si₃N₄、SiC和石墨烯；所述Si₃N₄、SiC和石墨烯的質量比為95：5：0?0.3。本發明采用石墨烯對Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷進行改性，得到了性能優良的Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷材料；本發明相較于其他燒結工藝制備的Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷的過程中，原材料之間沒有發生任何反應；通過嚴格控制原料配比及燒結制備條件，避免了石墨烯的石墨化。

技術領域

本發明涉及一種Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷及其制備方法，屬于吸波透波陶瓷復合材料制備技術領域。

背景技術

SiC粉體吸波劑具有吸收頻帶寬、抗氧化性好、高溫性能穩定的特性，是一種介電損耗型吸波劑。在SiC粉體中摻雜N后，SiC 晶格中固溶的N原子取代C原子形成晶格缺陷，由于N為三價，只能與三個Si原子成鍵，另一個Si原子將剩余一個不能成鍵的價電子，形成一個帶負電的缺陷。這個電子可在 N原子周圍的四個Si原子上運動，在電磁場中該電子的位置也會隨電磁場方向變化而發生位移。隨電磁場頻率增加，電子位移運動滯后于電場出現強烈極化弛豫，該強烈極化弛豫能顯著提高SiC對電磁波的損耗能力。

近年來，對于以 Si₃N₄為基本組成的復合陶瓷材料，一方面繼續改進熱壓、反應燒結制備工藝和技術，另一方面也在無壓燒結工藝和材料的基礎組成方面進行了大量的研究工作。但是對Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷的研究相對較少，且制備的復合材料性能有待進一步的提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷。

本發明還提供了一種Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷的制備方法，該方法利用冷等靜壓和氣氛壓力燒結的制備工藝，制備的復合吸波陶瓷，具有良好的微觀結構、力學性能。

本發明為了實現上述目的所采用的技術方案為：

本發明提供了一種Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷，該復合吸波陶瓷物相組成為Si₃N₄、SiC和石墨烯；

所述Si₃N₄、SiC和石墨烯的質量比為95：5：0-0.3。

本發明還提供了一種Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷的生坯：將Si₃N₄粉末、SiC粉體、石墨烯和無水乙醇混合，在室溫下進行磁力攪拌及超聲分散20min得到混合漿料；隨后將混合漿料放入聚四氟乙烯罐中進行行星式球磨12小時，球磨介質為氮化硅球，分散劑為1wt%聚乙二醇；球磨后的漿料放入真空干燥箱中在80℃下干燥2h得混合粉體；然后經過造粒、陳腐24h后過200目篩備用；將混合粉末利用壓片機預成型樣品，再利用冷等靜壓機制備Si₃N₄/SiC生坯；

（2）燒結：生坯于高純氮氣氣氛中高溫燒結，得Si₃N₄/SiC復合吸波陶瓷。