[發(fā)明專利]具有電磁阻抗?jié)u變基體的吸波陶瓷基復(fù)合材料快速制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811199009.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN109265189B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉昉;殷小瑋;李明星;莫然;成來(lái)飛;張立同
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/80
• 分類號(hào): C04B35/80;C04B35/84;C04B41/87
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發(fā)明涉及一種具有電磁阻抗?jié)u變基體的吸波陶瓷基復(fù)合材料快速制備方法，首先采用CVI或PIP工藝制備多孔的碳基復(fù)合材料，然后采用RMI工藝得到C?SiC基復(fù)合材料，最后采用氮化工藝，將復(fù)合材料中的殘余Si轉(zhuǎn)化為Si₃N₄，由此得到基體物相組成由內(nèi)而外為C→SiC→Si₃N₄，與自由空間的電磁阻抗匹配性能逐漸改善；由外而內(nèi)為Si₃N₄→SiC→C，對(duì)電磁波的損耗能力逐漸增強(qiáng)的吸波型陶瓷基復(fù)合材料。本發(fā)明工藝可控性強(qiáng)，而且與CVI和PIP法相比具有制備周期短、生產(chǎn)成本低。復(fù)合材料在電磁性能方面，基體材料由內(nèi)而外與自由空間的阻抗匹配性能逐漸改善，由外而內(nèi)對(duì)電磁波的損耗能力逐漸增強(qiáng)，有利于提高復(fù)合材料的吸波性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶瓷基復(fù)合材料制備方法，涉及一種具有電磁阻抗?jié)u變基體的吸波陶瓷基復(fù)合材料快速制備方法。

背景技術(shù)

陶瓷基復(fù)合材料因其良好的力學(xué)性能、熱物理性能、環(huán)境性能等特性，被廣泛用作先進(jìn)裝備的高溫結(jié)構(gòu)材料。隨著航空航天及軍事科技的發(fā)展，雷達(dá)隱身技術(shù)成為提高裝備綜合性能的關(guān)鍵，發(fā)展吸波型陶瓷基復(fù)合材料勢(shì)在必行。

陶瓷基復(fù)合材料具有優(yōu)異吸波性能的兩個(gè)原則為：(1)與自由空間電磁阻抗匹配；(2)電磁波衰減能力強(qiáng)。即當(dāng)材料的波阻抗與自由空間的波阻抗相近，電磁阻抗匹配程度較高時(shí)，電磁波能較大程度的進(jìn)入材料內(nèi)部，然后在材料內(nèi)部各種吸波機(jī)制作用下被衰減和損耗。在陶瓷基復(fù)合材料中，基體材料與自由空間直接接觸，其與自由空間的電磁阻抗匹配特性及其對(duì)電磁波的衰減能力直接決定了復(fù)合材料的吸波性能。目前報(bào)道的吸波型陶瓷基復(fù)合材料主要采用單種基體材料，研究表明與自由空間波阻抗相近的基體材料通常電磁波衰減能力不足；電磁波損耗能力高的基體材料往往與自由空間的波阻抗相差較大。因此，具有單種基體的陶瓷基復(fù)合材料電磁阻抗匹配性能和電磁波衰減能力的調(diào)控均有限，這將不利于復(fù)合材料吸波性能的提高。若能設(shè)計(jì)并制備出一種由內(nèi)及表波阻抗逐漸接近自由空間波阻抗、由表及內(nèi)電磁波衰減能力逐漸增強(qiáng)的基體材料，將從根本上改變陶瓷基復(fù)合材料的電磁特征，實(shí)現(xiàn)兩原則協(xié)同，有效優(yōu)化復(fù)合材料吸波性能。同時(shí)，在陶瓷基復(fù)合材料致密化過(guò)程中，常用的化學(xué)氣相滲透(CVI)、聚合物浸漬裂解(PIP)等工藝周期較長(zhǎng)，不可避免地提高了材料的制備成本，限制了陶瓷基復(fù)合材料的更廣泛應(yīng)用。因此，急需發(fā)展一種具有電磁阻抗?jié)u變基體、吸波性能優(yōu)良的陶瓷基復(fù)合材料快速制備方法。