[发明专利]一种微波衰减陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种微波衰减陶瓷及其制备方法，属于吸波材料技术领域。本发明通过将氮化铝粉球磨分散进入纳米片层状氮化硼间距中构建接触点，形成有高热导率、适中的介电常数、良好的化学和热稳定性，很高的电阻率的骨架材料，同时利用金属Mo具有良好的导热性和导电性，且膨胀系数与氮化铝相接近的特点，在陶瓷材料中均匀分布Mo等导电相颗粒，提高材料的介电损耗，使材料整体具有高热导率、低弹性模量和热膨胀系数等优良的热学性能，从而实现制备综合性能优异的新型微波衰减材料的目标；本发明瓷体烧结致密，几乎没有气孔，不规则晶粒形貌的材料在与微波作用时，使吸收和散射面积增大，增强材料的微波衰减能力。

技术领域

本发明涉及一种微波衰减陶瓷及其制备方法，属于吸波材料技术领域。

背景技术

微波衰减材料是一种能吸收电磁波，并将其转换成热能而输送到材料体外或使电磁波因干涉而消失的，而对电磁波的反射、散射和投射都很小的功能材料。近年来，高导热微波衰减材料引起了科研人员的广泛重视。

随着现代电子技术的迅速发展，微波电真空器件朝着微型化、轻质化、高集成度、高可靠性、大功率输出的方向发展，这就急需要高导热微波衰减材料来作为体衰减器或损耗纽扣等关键部件来提高技术支持，以切断反馈途径，提高器件的工作稳定性。缺少微波衰减材料，微波电真空器件，特别是大功率器件将不能正常使用。

大功率微波电真空器件对衰减材料的基本要求是：（1）介电常数高而且虚部可控，它是实现衰减材料高衰减量，能承受大功率的关键之一，虚部可控目的是为了满足不同管型的行波管使用要求；（2）基体具有良好的导热性，将微波衰减所产生的热量及时传导出去，维持行波管的正常工作状态；（3）高温和化学稳定性较好，保证材料能经受整个制管工艺过程而性能不变；（4）一定的机械强度，以保证在装架或管子使用过程中不受损坏，适当的线胀系数，满足衰减瓷与管内金属部件的焊接需求；（5）材料在制备时希望工艺简单、易于控制、重复性好、成品率高。缺少微波衰减材料，微波电真空器件，特别是大功率器件将不能正常使用。

国内微波管所用微波体衰减瓷主要是在氧化铝或者氧化铍绝缘介质相中添加不同衰减相形成的复合材料。其中，渗碳多孔氧化铝衰减瓷由于其多孔的特点使微波反射量少而得到了一定的应用，但缺点是放气量大，强度较低，衰减相分布不均勾，渗碳成品率较低，多孔结构使之热导率低下，对大功率管使用造成了一定障碍。因此，对新型微波衰减材料的研究已经迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有微波衰减陶瓷衰减相分布不均，热导率低下，对大功率管使用造成了障碍的问题，提供了一种微波衰减陶瓷及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

所述微波衰减陶瓷由下述重量份原料烧结制成：20~30份纳米片层状氮化硼，30~50份纳米氮化铝，20~30份碳化硅，10~20份钼粉，1~3份氟化钙，1~3份氧化铝。

所述纳米片层状氮化硼为硼酸与去离子水混合加热至50～60℃，再加入尿素并升温至60～70℃后减压蒸发至干，经高温煅烧后洗涤干燥制得。

所述硼酸、去离子水、尿素的重量份为150～200份硼酸，1200~1500份去离子水，300～400份尿素。

所述高温煅烧过程为在氮气氛围下，以20℃/min速率升温至800～900℃煅烧3～6h。

所述纳米氮化铝为硝酸钇、硝酸钙、硝酸铝、葡萄糖溶解在去离子水中，再减压蒸发至干，经煅烧处理后氮化处理制得。

所述硝酸钇、硝酸钙、硝酸铝、葡萄糖、去离子水的重量份为1～3份硝酸钇，1～2份硝酸钙，200～300份硝酸铝，20～40份葡萄糖，300～500份去离子水。

所述煅烧处理过程为在一氧化碳气氛下，以20℃/min速率升温至600～700℃煅烧1～2h。