空心石英纤维增强氮化物基低介电复合材料的制备及其性能

李斌¹，邹晓蓉²，宋阳曦¹，张长瑞¹，曹峰¹，王思青¹

(1.国防科学技术大学,航天与材料工程学院,长沙,410073;
2.国防科学技术大学,理学院,长沙,410073)

摘要:以环硼氮烷和伞氧聚硅氮烷组成的混杂先驱体为原料,采用先驱体浸渍-裂解工艺制备了空心石英纤维增强氮化硼-氮化硅混杂基体的复合材料,研究了裂解温度对复合材料的致密化、力学性能、介电性能和断口显微形貌的影响.结果表明,当裂解温度从300℃提高到500℃时,复合材料的密度逐渐增大,材料的弹性模量随之提高,而其弯曲强度先增后减.当裂解温度为400℃时,复合材料表现出最高抗弯强度(132.4MPa),这源于较小的纤维损伤以及基体和纤维之间良好的界面结合状态.随着裂解温度的提高,复合材料的介电常数也逐渐增大,但三种温度下制备的复合材料均具有较低的介电常数(2.60～3.01)和较低的损耗角正切值(小于5×10-3),材料良好的介电性能源于介电性能优异的高纯度空心石英纤维增强相和较低密度的尤碳氮化物基体.

关键词:空心石英纤维; 先驱体浸渍-裂解; 复合材料; 裂解温度; 力学性能; 介电性能;

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