【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于吸波材料，具體涉及了一種zrb2/sic陶瓷基復合材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、隨著新一代飛行器的發展，在具備更快飛行速度的同時，還要求其兼具隱身性能，這就需要通過高溫電磁波吸收材料實現。然而，飛行器高速飛行時，其熱端部件會暴露在極端高溫環境下，這對高溫電磁波吸收材料提出了嚴峻挑戰。因此研究能耐極端高溫環境下的吸波材料對未來飛行器的發展具有重大意義。
2、目前高溫吸波材料體系的研究以硅基陶瓷為主，在其中添加磁性顆粒或導電顆粒實現較好的吸波性能。但在高溫環境下磁性顆粒會失去磁性而導致吸波性能下降，碳質導電顆粒又面臨易氧化問題。zrb2等超高溫陶瓷具有更高的熔點，較高的導電率，較低的密度，是高溫吸波的潛在候選材料。而對于zrb2超高溫陶瓷吸波性能的研究主要是將其用作吸波劑。文獻1“liu,y.,su,x.,he,x.et?al.dielectric?and?microwave?absorptionproperties?of?zrb2/al2o3?composite?ceramics.j?mater?sci:mater?electron?2019,30:2630–2637.”采用熱壓法制備了zrb2/al2o3復合材料，在zrb2含量為15wt％時，在x波段實現1.7ghz的有效吸波收，復合材料的密度為4.12g/cm3。文獻2“jia?y,chowdhury?m?a?r,zhang?d,et?al.wide-band?tunable?microwave-absorbing?ceramic?comp
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種zrb2/sic陶瓷基復合材料及其制備方法和應用，其具有耐高溫、低密度、吸波性能好等優點，拓寬超高溫陶瓷在隱身材料領域的應用。
2、本專利技術通過以下技術方案實現：
3、一種zrb2/sic陶瓷基復合材料的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟1：將zrb2液相前驅體在第一預設溫度下進行交聯固化，將交聯固化得到的固體進行研磨，得到前驅體粉體；
5、步驟2：將前驅體粉體壓制成型，得到坯體；
6、步驟3：在惰性氣氛下，將坯體在第二預設溫度下進行低溫裂解，得到裂解坯體；
7、步驟4：在惰性氣氛下，將裂解坯體在第三預設溫度下進行高溫裂解，得到zrb2陶瓷；
8、步驟5：將zrb2陶瓷浸沒于液態聚碳硅烷中，進行真空浸漬，浸漬完成后將zrb2陶瓷在惰性氣氛及第四預設溫度下進行固化；
9、步驟6：在惰性氣氛下，將步驟5固化后的樣品在第五預設溫度下進行高溫裂解，得到zrb2/sic超高溫陶瓷基復合材料。
10、優選的，步驟1中，所述第一預設溫度為120℃～160℃，交聯固化時間為2～3h。
11、優選的，步驟1中，所述zrb2液相前驅體包括聚乙酰丙酮鋯、硼酸和酚醛樹脂。
12、優選的，步驟3中，第二預設溫度為300℃～600℃，裂解時間為2～3h。
13、優選的，步驟4中，第三預設溫度為1500℃～1600℃，燒結時間為1～2h。
14、優選的，步驟5中，第四預設溫度為140℃～160℃，固化時間為2～4h。
15、優選的，步驟6中，第五預設溫度為1000℃～1500℃，燒結時間為1～2h。
16、優選的，步驟3～6中，所述惰性氣氛為氬氣。
17、采用所述的制備方法得到的zrb2/sic陶瓷基復合材料。
18、所述的zrb2/sic陶瓷基復合材料作為吸波材料在吸波領域中的應用。
19、與現有技術相比，本專利技術具有如下的有益效果：
20、本專利技術以液態zrb2前驅體和液態聚碳硅烷為原料，采用聚合物轉化法和前驅體浸漬裂解法，獲得了一種zrb2/sic超高溫陶瓷基復合材料。相對于熱壓燒結法和直接燒結法(燒結溫度在1700℃以上或者施加較大壓力)，聚合物轉化法可以在較低溫度下(1500℃)制備出超高溫陶瓷。首先采用聚合物轉化法制備出超高溫陶瓷基體，通過控制裂解過程中的裂解溫度和時間，獲得了具有多孔結構的超高溫陶瓷基體，隨后采用真空浸漬的方法將液態聚碳硅烷引入到超高溫陶瓷基體中，再經交聯固化和高溫裂解獲得zrb2/sic超高溫陶瓷復合材料。本專利技術通過控制液態zrb2前驅體在高溫下的裂解溫度，進而調控陶瓷的微觀結構，裂解后的zrb2基體中，由于zrb2晶體的各向異性生長，zrb2晶體呈現出棒狀的形貌。這些棒狀結構的zrb2晶體相互橋連，在陶瓷基體內形成的3d導電網絡，因此所得陶瓷具有較高的電導損耗。同時棒狀結構的zrb2晶體為中空結構，zrb2晶體相互橋連也會形成一些空隙，所以在陶瓷基體中存在較多的孔隙，使得電磁波進入材料內部引起多次反射及散射而被損耗，這些孔隙也降低了復合材料的密度。在此基礎上添加碳化硅作為阻抗匹配層，增加了復合材料內部的界面層，并改善了復合材料的阻抗匹配，進一步提高了復合材料的電磁波吸收性能。
21、本專利技術制備得到的復合材料具有耐高溫、低密度、吸波性能好等特點，zrb2/sic復合材料的體積密度為1.46g/cm3，其最小反射損耗為-40db～-57.92db，有效吸收帶寬為5.28ghz～8.64ghz，是高溫吸波材料的理想候選材料。
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1.一種ZrB2/SiC陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述第一預設溫度為120℃～160℃，交聯固化時間為2～3h。
3.根據權利要求1所述的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述ZrB2液相前驅體包括聚乙酰丙酮鋯、硼酸和酚醛樹脂。
4.根據權利要求1所述的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3中，第二預設溫度為300℃～600℃，裂解時間為2～3h。
5.根據權利要求1所述的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟4中，第三預設溫度為1500℃～1600℃，燒結時間為1～2h。
6.根據權利要求1所述的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟5中，第四預設溫度為140℃～160℃，固化時間為2～4h。
7.根據權利要求1所述的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟6中，第五預設溫度為1000
8.根據權利要求1所述的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3～6中，所述惰性氣氛為氬氣。
9.采用權利要求1所述的制備方法得到的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料。
10.權利要求9所述的ZrB2/SiC陶瓷基復合材料作為吸波材料在吸波領域中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種zrb2/sic陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的zrb2/sic陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述第一預設溫度為120℃～160℃，交聯固化時間為2～3h。
3.根據權利要求1所述的zrb2/sic陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述zrb2液相前驅體包括聚乙酰丙酮鋯、硼酸和酚醛樹脂。
4.根據權利要求1所述的zrb2/sic陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3中，第二預設溫度為300℃～600℃，裂解時間為2～3h。
5.根據權利要求1所述的zrb2/sic陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于，步驟4中，第三預設溫度為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈瑜軍，劉思劍，胡吉盛，代夢羽，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：
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