[发明专利]一种SiC/PyC纳米线增强Al2

说明书

本发明公开了一种SiC/PyC纳米线增强Al₂O₃耐高温吸波陶瓷，由Al₂O₃多孔陶瓷基体、石墨烯界面及SiC/PyC纳米线构成，采用Al₂O₃多孔陶瓷为基体，通过在其骨架沉积石墨烯界面及SiC/PyC纳米线形成多孔结构型吸波材料，具有轻质高强的特点，能够在高温环境下稳定服役，实现高温吸波的特性应用，且石墨烯界面及SiC/PyC纳米线的引入，优化了复合材料的电磁参数，能够获得较好的阻抗匹配和衰减系数，从而获得优异的吸波性能。另外，使用Al₂O₃多孔陶瓷提供多孔结构，通过化学气相沉积法引入石墨烯界面及SiC/PyC纳米线，界面结合力强，化学纯度高，且制备工艺重复性较好，可为三维结构复合吸波材料的大规模生产提供新思路。

技术领域

本发明专利涉及一种吸波陶瓷，特别是涉及一种SiC/PyC纳米线增强Al₂O₃耐高温吸波陶瓷，可以在高温复杂环境下的长时间服役应用。

背景技术

吸波材料是指能够吸收衰减入射的电磁波能量，将其电磁能转换成热能或其他形式能量耗散掉，从而减少电磁波反射或者透射的一类材料。大部分磁性材料受居里温度的限制，只能在较低温度下提供稳定的吸波性能。当环境温度升高到一定程度，磁损耗功能消失。因此，介电损耗型吸波材料成为高温吸波材料的必然选择。吸波材料根据其成型工艺和承载能力，可以分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料两大类。结构型吸波材料具有承载和减小雷达散射截面的双重功能，具备复合材料轻质高强的优点，但现有结构型吸波材料多采用发泡法和冷冻干燥法结合制得，前者对原材料要求较高，且工艺条件不易控制，大批量生产时难以确保发泡的程度一致，重复性较差，后者虽然可以制备具有复杂结构的多孔材料，然而高昂的生产成本限制了其大范围推广。同时，目前对高温吸波陶瓷的研究与应用较少，仍属于起步阶段。

申请号201710951568.5的中国发明专利公开了一种吸波陶瓷及其制备方法，包括以下内容：（1）取乙酸锌、铝化合物、醇胺类化合物与良性溶剂的混合液，乙酸锌在混合液中的摩尔浓度为0.1~1mol/L，乙酸锌与醇胺类化合物摩尔比为1:1，Al和Zn的摩尔比为0.01~0.02:1，搅拌后静置，得到前驱体；（2）将多孔氧化铝陶瓷在所述前驱体中浸渍处理，制得预制体，经热处理后得到浸渍陶瓷；（3）将所述浸渍陶瓷在前驱体中浸渍处理，然后再热处理；此步骤重复操作，得到氧化锌含量为7.0~11.5wt％的浸渍陶瓷；（4）升温，在保护气氛下热处理，即得吸波陶瓷材料。该发明采用湿化学法合成ZnO，能够大幅度降低产物ZnO的颗粒大小、析晶温度，得到的ZnO/Al₂O₃复相陶瓷中的ZnO分布均匀，有利于提高材料的吸波性能。

申请号202010495060.0的中国发明专利公开了一种多孔氧化铝基复合吸波材料及其制备方法，多孔氧化铝基复合吸波材料包括多孔氧化铝基体和其上的过渡金属磷化物，其制备方法包括步骤：对多孔氧化铝基体进行预处理；将过渡金属盐、氟化铵、尿素加入去离子水中，磁力搅拌至混合均匀，得到前驱体溶液；将多孔氧化铝基体浸没于前驱体溶液，真空保压，再加热进行负载，对负载后产品进行磷化处理。该发明的优点在于多孔氧化铝陶瓷不仅能满足吸波材料轻质的要求，其与过渡金属磷化物复合之后，能够调节电磁参数，提高阻抗匹配性，更能在电磁波入射时使电磁波产生多重反射和散射，增加电磁波在吸波材料中的传播路径，从而达到增强吸波性能的功能。