2D Si3N4f/SiBN热透波复合材料的高温性能研究

连续氮化物纤维增强氮化物复合材料在高温下具备优异的力学性能和介电性能稳定性,有希望应用于高超声速飞行器所需的热透波材料.以连续Si3N4f纤维为增强体,化学气相沉积BN为界面层,聚硅硼氮烷(PBSZ)为先驱体,采用先驱体浸渍裂解工艺制备了Si3N4f/SiBN复合材料.研究了复合材料在高温环境中的力学性能与介电性能,结果表明:在900℃以上,氨气气氛裂解时,PBSZ先驱体中的C元素可以被有效去除,其陶瓷产率约为53 wt.％～56 wt.％,其裂解产物中C含量低于0.3 wt.％,Si含量为38.11 wt.％,B元素为7.35 wt.％.Si3N4f/SiBN复合材料的室温弯曲强度为182.3 MPa,1400℃的弯曲强度保留率为44.7％.高温下,纤维的相变是导致复合材料失效的主要原因.介电常数和介电损耗在室温下分别为4.26和4.0×10-3,在1200℃时分别为4.89和8.9×10-3.