新型超高温陶瓷先驱体及复合材料(SiNOf/BN 和 Si3N4f/BN)的制备和性能调控研究

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随着科学技术的高速发展,航空、航天、能源、电子、机械、冶金、国防等众多高科技领域均对高性能材料提出了越来越迫切的需求。六方氮化硼(h-BN)是一种具有良好综合性能的人工合成陶瓷,耐高温,抗氧化,耐烧蚀,高稳定且具有良好的高温介电和透波性能,代表了新型高马赫导弹透波材料的新发展方向。本项目立足高马赫数长航时精确制导天线罩的应用需求,以研制长时间耐高温、低介电、耐烧蚀透波复合材料为目标,成功合成了硼吖嗪,研究了硼吖嗪的合成反应机理。在此基础上以硼吖嗪为氮化硼基体的先驱体,开展了氮化物纤维增强氮化硼陶瓷基透波复合材料的制备工艺及性能研究。系统研究了硼吖嗪的交联和裂解特性,探明了 BN 基体的裂解温度、结构和性能之间的关系;考察了Si3N4纤维的力学性能随温度的变化情况;采用先驱体转化工艺,制备出了Si3N4f/BN 复合材料,深入研究了复合材料的力学性能和界面结合特性;运用图像关联技术,对复合材料断裂过程中裂纹的形成及扩展进行了原位分析;采用 CVD BN 涂层对复合材料的界面结合进行了优化调控;研究了复合材料的热物理以及介电性能。