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冷冻干燥法制备高气孔率、低介电的Si3N4陶瓷

摘要:采用冷冻干燥法制备具有低介电、定向双峰孔径分布的多孔Si 3N 4陶瓷,并利用Zeta电位、流变仪研究分散剂种类、含量及pH值对浆料的影响。结果表明:当分散剂为聚丙烯酸铵(NH 4-PAA)且其含量为0.8%(质量分数),浆料pH值在10左右时浆料的分散效果最好。利用压汞仪、XRD、SEM与矢量网络分析仪研究了粘结剂含量与固相含量对多孔陶瓷微观结构与性能的影响。结果表明:随着粘结剂含量与固相含量的增加,陶瓷的气孔率下降,力学性能增强。当固相含量由15%(体积分数)增加至40%(体积分数)时,气孔率由82.9%降低至40.6%,抗弯强度由(1.2±0.2)MPa增加到(94.7±5)MPa,抗压强度由(2.1±0.5)MPa增加到(314±8)MPa,介电常数由1.5增加至3.7(12.4~18 GHz波段内)。通过冷冻干燥法制备的多孔Si 3N 4陶瓷在过滤、催化剂载体、透波材料等领域具有更广阔的应用。

关键词:
  • 冷冻干燥法  
  • 多孔si  
  • 3n  
  • 4陶瓷  
  • 低介电  
  • 高气孔率  
作者:
孙肖坤; 孙孟勇; 刘小冲; 赵娟
单位:
西北工业大学材料学院; 超高温结构复合材料国家重点实验室; 西安710072
刊名:
材料导报

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期刊名称:材料导报

材料导报紧跟学术前沿,紧贴读者,国内刊号为:50-1078/TB。坚持指导性与实用性相结合的原则,创办于1987年,杂志在全国同类期刊中发行数量名列前茅。