利用二氧化硅基空心微珠制備多孔陶瓷天線罩材料及性能研究.pdf

1、天線罩是導彈或飛行器前端的一個重要部件，其功能集防熱、透波和承載于一體，所以要求天線罩材料必須具備介電常數(shù)和介電損耗低、機械強度高、抗熱沖擊性能好、耐熱性能好和耐雨蝕能力強等特點。由于陶瓷材料具有耐高溫、熱穩(wěn)定性強、不吸潮、熱脹系數(shù)低、并且具有足夠的強度和適宜的介電性能等優(yōu)點，所以陶瓷材料成為近年來天線罩材料研究的熱點。多孔陶瓷是一種新型的功能材料，具有密度低、比表面積高、熱膨脹系數(shù)小、介電常數(shù)和介電損耗低等優(yōu)異性能。石英陶瓷具有介電常

2、數(shù)和介電損耗低等優(yōu)勢，將其做成多孔結構，其質量大大減輕；同時，介電常數(shù)和介電損耗也會降低，可見多孔石英基陶瓷是一種前景可觀的天線罩材料?？招奈⒅槭?0世紀五六十年代發(fā)展起來的一種新型微粒材料，具有比表面積大、質輕、流動性高、堆積密度高等特點，在航空航天，機械制造，建筑材料等多個領域中都有廣泛的應用。本文以空心微珠為主要原料，通過不同的成型方法制備陶瓷天線罩材料，并研究了不同的工藝參數(shù)對陶瓷顯微結構、力學性能和介電性能的影響。主要的研究內

3、容如下：
　　采用直接堆積燒結SiO2空心微珠制備多孔石英空心微珠陶瓷天線罩材料，分析燒結氣氛、燒結溫度對多孔石英空心微珠陶瓷的制備及其性能的影響。研究表明，在1650℃氮氣氣氛下，保溫1h燒結得到的樣品微觀形貌最優(yōu)，孔徑分布均勻，氣孔率為71.46％，體積密度為0.66g/cm3，具有很好的介電性能，在頻率10.66GHz，常溫條件下測得介電常數(shù)僅為1.78，損耗角正切值為1.85×10-3，其介電性能很好，但力學性能較低，抗壓

4、強度只有0.75MPa。
　　采用直接堆積燒結SiO2-Al2O3復合陶瓷微珠，制備多孔莫來石基復合陶瓷天線罩材料，其目的是改善多孔石英天線罩材料較差的力學性能。研究燒結溫度和改變陶瓷微珠物相組成對樣品微觀形貌和綜合性能的影響。研究表明，燒結溫度為1550℃保溫1h下制得的樣品，在10.88GHz時，ε=3.37，tgδ=4.16×10-3，其介電性能很好，其氣孔率為81.37%，抗壓強度達到6.25MPa，其力學性能得到大大改善

5、。
　　利用SiO2空心微珠作為造孔劑，采用凝膠注模成型法制備多孔氮氧化硅-氮化硅陶瓷天線罩材料，進一步提高其力學性能。研究了SiO2空心微珠加入量對制得的多孔陶瓷的物相組成、微觀形貌、力學性能和介電性能的影響。結果表明，SiO2空心微珠加入量為15wt.%時，制得的多孔氮氧化硅-氮化硅陶瓷材料的氣孔率為51.85%，體積密度為1.43g/cm3，抗彎強度為可達43.92±4.72MPa，斷裂韌性為0.99±0.16MPa·m1/