纳米SiC纤维改性短切碳纤维增强Si3N4陶瓷介电响应及吸波性能

以甲基三氯硅烷为原料,采用催化化学气相沉积(CCVD)工艺在短切碳纤维(Cfd)表面制备了纳米SiC纤维(nano SiCf)改性层,并采用凝胶注模-无压烧结工艺制备了nano SiCf-Cfd/Si3 N4和Cfd/Si3 N4复合材料.使用矢量网络分析仪研究了nano SiCf-Cfd和Cfd对Si3 N4陶瓷在X波段(8.2~12.4 GHz)的介电响应和吸波性能的影响.结果表明:nano SiCf-Cfd/Si3 N4和Cfd/Si3 N4复合材料的复介电常数和介电损耗角正切值(tanδ)均随纤维添加量增加而增大;相同纤维含量时,nano SiCf-Cfd/Si3 N4复合材料的介电常数实部比Cfd/Si3 N4复合材料有所降低,但损耗角正切升高.反射损耗结果表明:nano SiCf-Cfd/Si3 N4复合材料拥有更优的电磁波吸收效果.nano SiCf-Cfd含量为2wt%、d=2.5 mm时,出现最大吸收峰-14.95 dB,反射损耗优于-5 dB,波段频宽达3.5 GHz.nano SiCf界面改性能有效提高Cfd/Si3 N4复合材料的吸波性能.