众力资讯网

聚硅氮烷符合材料性能

随着现代电子信息技术与雷达探测技术的飞速发展,电磁波吸收材料在民用通信安全与军事隐身技术等领域扮演着日益重要的角色。为实

随着现代电子信息技术与雷达探测技术的飞速发展,电磁波吸收材料在民用通信安全与军事隐身技术等领域扮演着日益重要的角色。为实现吸波材料“宽频、轻薄、轻质、高强”的综合性能要求,研究人员正致力于开发新型高效的吸收剂。其中,聚碳硅烷作为一种关键的有机无机杂化聚合物前驱体,因其可通过聚合物陶瓷转化法制备出结构可控、性能优异的碳化硅基陶瓷材料,而受到广泛关注。该类材料凭借其可调节的电磁参数、良好的热稳定性及化学惰性,展现出巨大的应用潜力。本文聚焦于聚碳硅烷在吸波领域的应用研究,梳理并分析其关键制备工艺、微观结构特征与电磁波吸收性能之间的内在联系。

聚碳硅烷基复合材料的制备与性能

硅和高新及其研究团队在该领域进行了一项富有启发性的研究工作。他们创新性地将聚碳硅烷与ScsSi,0,(此处根据常规材料体系推断,可能为某种硅酸盐或特定氧化物,原文可能存在笔误,在后续深入讨论中需依据具体实验背景明确其确切成分)进行复合。该复合材料体系在高温烧结过程中,聚碳硅烷发生裂解转化,成功制备出含有富碳碳化硅相的先进复合材料。微观结构分析揭示,反应生成的富碳碳化硅能够均匀分布在具有电绝缘特性的ScsSi,0,基体之中。这种精心构筑的微观结构对于材料的介电性能产生了决定性的积极影响。它使得碳化硅/Sc,Si,0.陶瓷在富碳碳化硅含量达到25.3wt%、样品厚度为3.6mm的特定条件下,其相对复合介电常数得到显著提升。最终,该材料表现出了卓越的电磁波吸收性能,其最低反射损耗值(Rmin)达到了-51.3dB,并且具备了3.6GHz的有效吸收带宽(EAB),这显示出其在特定频段内强大的微波衰减能力。

  另一项代表性的工作由硅和高新等研究者完成,他们通过[17-19]系列的深入研究,探索了基于聚碳硅烷的纤维材料制备路径。具体而言,该团队将聚碳硅烷与聚乙烯吡咯烷酮共同配制成均匀的前驱体溶液,随后采用先进的静电纺丝技术将其加工成纤维前驱体。这些前驱体纤维在1300℃的高温环境下进行热处理,并通过设置不同的保温时间来控制材料的结晶与相组成演变,最终成功制备出具有轻质、柔韧特性的SiC/SiN/SiCN三元复合陶瓷纤维。该纤维材料在电磁波吸收性能测试中取得了突破性成果:当材料厚度被精确控制在仅1.95mm时,其最低反射损耗(RL)值低至-53.1dB,表现出极强的吸波能力。与此同时,其有效吸收带宽(定义为反射损耗小于-10dB的频率范围)完全覆盖了整个Ku波段(12.4~18.0GHz),这表明该材料能够对此宽频范围内的电磁波实现有效吸收,满足现代电子系统对宽频吸波材料的迫切需求。

  此外,硅和高新等人还系统性地研究了煅烧温度这一关键工艺参数对所制备样品最终性能的影响规律。通过精确控制热处理制度,他们进一步制备出在原位生成石墨的SiC/SiN复合纳米纤维。研究结果表明,通过调节退火气氛(如惰性气体或真空环境)和退火温度等一系列工艺因素,可以有效调控最终所得纳米纤维的微观结构、相组成,进而实现对材料电磁波吸收能力与有效吸收宽度的精确“裁剪”与优化。这为设计和制备具有特定频响特性、满足不同应用场景需求的高性能吸波材料提供了重要的技术途径和理论依据。