氮化硅納米線的合成及其增強(qiáng)氮化硅基透波復(fù)合材料研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-28 20:37
隨著導(dǎo)彈與飛行器的快速發(fā)展,尤其是高馬赫數(shù)導(dǎo)彈以及高超聲速飛行器的出現(xiàn),作為集承載、透波、耐蝕、防熱于一體的天線罩需要面對更為嚴(yán)苛的應(yīng)用環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)在更為嚴(yán)苛條件下的高速飛行,精確制導(dǎo),要求天線罩材料更長時(shí)間的承載能力,更好的抗熱震性能以及更優(yōu)異的透波性能。作為下一代天線罩材料的首選材料,氮化硅具有優(yōu)良的機(jī)械性能,很好的耐高溫性能以及良好的抗熱震性,但作為陶瓷材料,其固有的脆性是妨礙氮化硅材料更好應(yīng)用的一個(gè)難題,因此提高氮化硅陶瓷的韌性成為了氮化硅陶瓷研究的核心課題。針對此課題,本文以氮化硅納米線（Silicon Nitride Nanowires,SNNWs）作為增強(qiáng)體,制備了氮化硅納米線增強(qiáng)氮化硅復(fù)合材料（SNNWs/Si3N4）,分別研究了氮化硅納米線的合成工藝和SNNWs/Si3N4復(fù)合材料制備工藝,并對氮化硅納米線和SNNWs/Si3N4復(fù)合材料進(jìn)行了深度表征和分析。采用氣-固相合成法（Vapor-Solid,VS）,分別以Al2
【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：109 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
氮化硅納米線的生長機(jī)理：（a）Ni層上的熱應(yīng)力；（b）Ni顆粒的形成和SiO的蒸發(fā)；（c）Ni-Si-N顆粒的形成；（d）納米線的生長[89]
國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院工程碩士學(xué)位論文（5）溶液-液相-氣相-固相（solution-liquid-gas-solid, SLGS）生長與 VLS 生長方式不同，SLGS 生長過程中形成的共晶液滴并不包含納米全部元素，而是通過共晶液滴與氣態(tài)物質(zhì)的反應(yīng)析出而在共晶液滴的表米線。C.S. Zheng 等[98]通過通過燃燒合成法合成了氮化硅納米線，其以 Si 粉，烯粉末和金屬粉末的混合物為原料，在高壓燃燒器皿中進(jìn)行反應(yīng)，從而 納米顆粒和氮化硅納米線的混合物，其在生長過程中形成 Si-M-C 的三元系液/氣界面與氮?dú)獾姆磻?yīng)生成氮化硅納米線。而 K.Y. Li 等[99]則以碳纖維做基底，以聚硅氮烷，二茂鐵，丙酮的混合溶液為原料，并將編織布置中再固化，之后將編織布在 N2氣氛下加熱到 1200~1400℃，并保溫 3 h，氮化硅納米線，其納米線的生長過程也是一典型的 SLGS 生長，其過程
圖 1.3 模壓法制備 Si3N4多孔素坯的工藝流程圖[113].3 Flow chart for the preparation of porous Si3N4perform by die-pressing pro 氮化硅陶瓷燒結(jié)工藝無壓燒結(jié)（Pressureless sintering）工藝結(jié)工藝是一種已經(jīng)使用了很多個(gè)世紀(jì)的陶瓷制備工藝，即在適當(dāng)?shù)臒Y(jié)助劑，將一定形狀的陶瓷素坯進(jìn)行高溫處理，使部態(tài)，燒結(jié)冷卻后得到最終陶瓷的一種工藝。氮化硅無壓燒結(jié)工
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Synthesis of ultralong Si3N4 nanowires by a simple thermal evaporation method[J]. Wen-Qi Wang,Xiao-Ping Zou,Nan-Jia Zhou,Guang Zhu,Gui-Ying Wang,Zhen-Sheng Peng. Rare Metals. 2013(02)
[2]高性能透波陶瓷纖維的研究現(xiàn)狀和展望[J]. 鄒春榮,張長瑞,肖永棟,李斌,王思青,曹峰,劉坤. 硅酸鹽通報(bào). 2013(02)
[3]氮化硅晶須對反應(yīng)燒結(jié)氮化硅多孔陶瓷介電性能的影響[J]. 胡漢軍,周萬城,李坊森,羅發(fā),朱冬梅,徐潔. 功能材料. 2009(01)
[4]石英纖維表面低溫制備氮化硼涂層[J]. 王海麗,王樹彬,張躍. 人工晶體學(xué)報(bào). 2008(02)
[5]石英纖維熱損傷機(jī)制[J]. 甄強(qiáng),張大海,王金明,王廷云. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2008(01)
[6]三維石英纖維增強(qiáng)氮化物基復(fù)合材料的燒蝕性能及顯微結(jié)構(gòu)[J]. 姜勇剛,張長瑞,曹峰,王思青,胡海峰,齊共金. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[7]二氧化硅體系透波材料的透波機(jī)理及研究現(xiàn)狀[J]. 郝洪順,付鵬,鞏麗,王樹海. 佛山陶瓷. 2007(03)
[8]石英纖維析晶行為[J]. 邢建申,王樹彬,張躍. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2006(06)
[9]Si3N4基復(fù)相陶瓷天線罩材料的制備及性能[J]. 王思青,張長瑞,王圣威,齊共金,曹峰,胡海峰,姜勇剛. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[10]氮化硅晶須的研究現(xiàn)狀[J]. 王煥磊,王偉,王金亮. 化工新型材料. 2005(06)
博士論文
[1]先驅(qū)體轉(zhuǎn)化氮化物透波復(fù)相陶瓷的制備與性能研究[D]. 劉坤.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]準(zhǔn)一維SiC和Si3N4納米材料的合成與表征[D]. 張曉東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]氮化硅等耐高溫納米材料的溶劑熱合成[D]. 郭春麗.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]BNNTs的合成及其增強(qiáng)氮化硅基透波復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉海寬.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號：2944369
【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：109 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
氮化硅納米線的生長機(jī)理：（a）Ni層上的熱應(yīng)力；（b）Ni顆粒的形成和SiO的蒸發(fā)；（c）Ni-Si-N顆粒的形成；（d）納米線的生長[89]
國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院工程碩士學(xué)位論文（5）溶液-液相-氣相-固相（solution-liquid-gas-solid, SLGS）生長與 VLS 生長方式不同，SLGS 生長過程中形成的共晶液滴并不包含納米全部元素，而是通過共晶液滴與氣態(tài)物質(zhì)的反應(yīng)析出而在共晶液滴的表米線。C.S. Zheng 等[98]通過通過燃燒合成法合成了氮化硅納米線，其以 Si 粉，烯粉末和金屬粉末的混合物為原料，在高壓燃燒器皿中進(jìn)行反應(yīng)，從而 納米顆粒和氮化硅納米線的混合物，其在生長過程中形成 Si-M-C 的三元系液/氣界面與氮?dú)獾姆磻?yīng)生成氮化硅納米線。而 K.Y. Li 等[99]則以碳纖維做基底，以聚硅氮烷，二茂鐵，丙酮的混合溶液為原料，并將編織布置中再固化，之后將編織布在 N2氣氛下加熱到 1200~1400℃，并保溫 3 h，氮化硅納米線，其納米線的生長過程也是一典型的 SLGS 生長，其過程
圖 1.3 模壓法制備 Si3N4多孔素坯的工藝流程圖[113].3 Flow chart for the preparation of porous Si3N4perform by die-pressing pro 氮化硅陶瓷燒結(jié)工藝無壓燒結(jié)（Pressureless sintering）工藝結(jié)工藝是一種已經(jīng)使用了很多個(gè)世紀(jì)的陶瓷制備工藝，即在適當(dāng)?shù)臒Y(jié)助劑，將一定形狀的陶瓷素坯進(jìn)行高溫處理，使部態(tài)，燒結(jié)冷卻后得到最終陶瓷的一種工藝。氮化硅無壓燒結(jié)工
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Synthesis of ultralong Si3N4 nanowires by a simple thermal evaporation method[J]. Wen-Qi Wang,Xiao-Ping Zou,Nan-Jia Zhou,Guang Zhu,Gui-Ying Wang,Zhen-Sheng Peng. Rare Metals. 2013(02)
[2]高性能透波陶瓷纖維的研究現(xiàn)狀和展望[J]. 鄒春榮,張長瑞,肖永棟,李斌,王思青,曹峰,劉坤. 硅酸鹽通報(bào). 2013(02)
[3]氮化硅晶須對反應(yīng)燒結(jié)氮化硅多孔陶瓷介電性能的影響[J]. 胡漢軍,周萬城,李坊森,羅發(fā),朱冬梅,徐潔. 功能材料. 2009(01)
[4]石英纖維表面低溫制備氮化硼涂層[J]. 王海麗,王樹彬,張躍. 人工晶體學(xué)報(bào). 2008(02)
[5]石英纖維熱損傷機(jī)制[J]. 甄強(qiáng),張大海,王金明,王廷云. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2008(01)
[6]三維石英纖維增強(qiáng)氮化物基復(fù)合材料的燒蝕性能及顯微結(jié)構(gòu)[J]. 姜勇剛,張長瑞,曹峰,王思青,胡海峰,齊共金. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[7]二氧化硅體系透波材料的透波機(jī)理及研究現(xiàn)狀[J]. 郝洪順,付鵬,鞏麗,王樹海. 佛山陶瓷. 2007(03)
[8]石英纖維析晶行為[J]. 邢建申,王樹彬,張躍. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2006(06)
[9]Si3N4基復(fù)相陶瓷天線罩材料的制備及性能[J]. 王思青,張長瑞,王圣威,齊共金,曹峰,胡海峰,姜勇剛. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(02)
[10]氮化硅晶須的研究現(xiàn)狀[J]. 王煥磊,王偉,王金亮. 化工新型材料. 2005(06)
博士論文
[1]先驅(qū)體轉(zhuǎn)化氮化物透波復(fù)相陶瓷的制備與性能研究[D]. 劉坤.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]準(zhǔn)一維SiC和Si3N4納米材料的合成與表征[D]. 張曉東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]氮化硅等耐高溫納米材料的溶劑熱合成[D]. 郭春麗.山東大學(xué) 2007
碩士論文
[1]BNNTs的合成及其增強(qiáng)氮化硅基透波復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉海寬.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號：2944369
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