碳纤维增强莫来石陶瓷的介电性能和吸波性能研究

采用模压成型工艺和固相反应烧结制备了碳纤维/莫来石(Cf/Mullite)复合材料.对Cf/Mullite复合材料的物相组成、微观结构进行了表征,使用矢量网络分析仪研究了碳纤维(Cf)含量对莫来石(3Al2O3?2SiO2)陶瓷在X波段(8.2～12.4 GHz)的介电性能和吸波性能的影响.结果表明:Al2O3和SiO2在高温下充分反应生成了莫来石陶瓷,Cf/Mullite复合材料具有相对致密结构,Cf/Mullite复合材料的介电常数和介电损耗角正切值(tanδ)均随碳纤维添加量的增加而增大,且Cf的加入使得莫来石陶瓷具有更优的电磁波吸收性能.Cf体积分数为1.2％、Cf/Mullite复合材料厚度d=1.5 mm时,反射损耗最大吸收峰为-33.3 dB,反射损耗优于-5 dB的吸收频宽达3.675 GHz,反射损耗优于-10 dB的频宽达到2.205 GHz.Cf的加入显著提高了莫来石陶瓷的吸波性能.