石英纤维增强氮化硼陶瓷基复合材料制备及性能研究

复合材料科学与工程 ›› 2020, Vol. 0 ›› Issue (10): 101-104.

石英纤维增强氮化硼陶瓷基复合材料制备及性能研究

高龙飞, 柴笑笑, 马君毅, 李松

北京玻钢院复合材料有限公司,北京102101

收稿日期:2020-07-21 出版日期:2020-10-28 发布日期:2020-10-28
作者简介:高龙飞(1989-),男,硕士,工程师,主要从事复合材料方面的研究,623057156@qq.com。

PREPARATON AND PROPERTIES OF QUARTZ FIBER REINFORED BORON NITRIDE CERAMIC MATRIX COMPOSITES

GAO Long-fei, CHAI Xiao-xiao, MA Jun-yi, LI Song

Beijing Composite Materials Co., Ltd., Beijing 102101, China

Received:2020-07-21 Online:2020-10-28 Published:2020-10-28

摘要/Abstract

摘要： 以环硼氮烷为氮化硼陶瓷先驱体,2.5D石英纤维预制体为增强体,制备了2.5D石英纤维增强氮化硼陶瓷基(2.5D SiO_2f/BN)复合材料。本文对环硼氮烷进行了结构表征,考察了2.5D SiO_2f/BN复合材料的致密化效果、力学性能和介电性能。研究表明,2.5D SiO_2f/BN复合材料外层致密,内部疏松多孔,具有优异的力学性能和介电性能,可用于天线罩透波材料。

关键词: 石英纤维, 氮化硼, 复合材料, 透波

Abstract: The 2.5D quartz fiber reinforced boron nitride ceramic matrix (2.5D SiO_2f/BN) composites were prepared by using borazine as the boron nitride ceramic precursor and 2.5D quartz fiber preforms as the reinforcement.The structure characterization of borazine was performed. The densification effect, mechanical properties and dielectric properties of 2.5D SiO_2f/BN composites were investigated. Experimental study shows that 2.5D SiO_2f/BN composites have a dense outer layer and a loose, porous interior. They have excellent mechanical and dielectric properties which can be used for radome wave-transmitting materials.

Key words: quartz fiber, boronnitride, composite, wave-transmitting

中图分类号:

TB332

高龙飞, 柴笑笑, 马君毅, 李松. 石英纤维增强氮化硼陶瓷基复合材料制备及性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2020, 0(10): 101-104.

GAO Long-fei, CHAI Xiao-xiao, MA Jun-yi, LI Song. PREPARATON AND PROPERTIES OF QUARTZ FIBER REINFORED BORON NITRIDE CERAMIC MATRIX COMPOSITES[J]. Composites Science and Engineering, 2020, 0(10): 101-104.

参考文献

[1] 方震宇, 曹峰, 张长瑞, 等. 氮化物陶瓷系高温透波材料的研究进展[J]. 材料导报, 2011, 25(7): 58-61.
[2] 姜勇刚, 张长瑞, 曹峰, 等. 高超音速导弹天线罩透波材料研究进展[J]. 硅酸盐通报, 2006, 26(3): 500-505.
[3] 蔡德龙, 何斐, 何凤梅, 等.高温透波陶瓷材料研究进展[J]. 现代技术陶瓷, 2019, 40(1-2): 4-120.
[4] 黎义, 张大海, 陈英, 等. 航天透波多功能材料研究进展[J]. 宇航材料工艺, 2000(5): 1-5.
[5] 房晓勇, 曹茂盛, 侯志灵, 等. SiO_2f/SiO₂复合材料高温介电性能演变规律及温度特性研究[J]. 材料工程, 2007(3): 28-30.
[6] 张大海, 黎义, 高文, 等. 高温天线罩材料研究进展[J]. 宇航材料工艺, 2001(6): 1-3.
[7] ZOU C R, ZHANG C R, LI B, et al. Microstructure and properties of porous silicon nitride ceramics prepared by gel-casting and gas pressure sintering[J]. Materials & Design, 2013, 44: 114-118.
[8] 崔雪健, 李建平, 李明星, 等. 氮化物基陶瓷高温透波材料的研究进展[J]. 航空材料学报, 2020, 40(1): 21-34.
[9] 张伟儒, 王重海, 刘建, 等. 高性能透波Si₃N₄-BN基陶瓷复合材料的研究[J]. 硅酸盐通报, 2003, 22(3): 3-6.
[10] 李建平, 成来飞, 叶昉, 等. BN纤维束增强氮化物复合材料的制备与性能[J]. 稀有金属材料与工程, 2018, 47(9): 299-306.
[11] 李斌. 氮化物陶瓷基耐烧蚀、透波复合材料及其天线罩的制备与性能研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2007.
[12] CHEN H, ZHANG L M, JIA G Y, et al. The preparation and characterization of 3D-silica fiber reinforced silica composites[J]. Key Engineering Materials, 2003, 249: 159-162.
[13] JIANG Y G, ZHANG C R, CAO F, et al. Fabrication of high performance 2.5D SiO_2f/Si₃N₄-BN composites for high-temperature application[J]. Advanced Engineering Materials, 2007, 9(1-2): 114-116.
[14] 温广武, 雷廷权, 周玉. 石英玻璃基复合材料的研究进展[J]. 材料工程, 2002(1): 40-43.
[15] 孙银宝, 张宇民, 韩杰才. 耐高温透波材料及其性能研究进展[J]. 宇航材料工艺, 2008(3): 14-17.
[16] 李大进, 肖加余, 邢素丽. 机载雷达天线罩常用透波复合材料研究进展[J]. 材料导报: 纳米与新材料专辑, 2011, 25(2): 352-357.
[17] 张雯, 王红洁, 金志浩. 先驱体热解制备BN复合陶瓷材料研究进展[J]. 兵器材料科学与工程, 2004, 27(5): 58-63.
[18] 林芳兵, 蒋金华, 陈南梁. 天线罩用透波材料的研究进展[J]. 纺织导报, 2017(8): 70-75.