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含铍碳化硅陶瓷的制备及其电磁性能研究

周珊  
【摘要】:摘要:通过在高聚物中添加异质元素转化制备高性能碳化硅陶瓷是目前研究的一个热点。基于铍材低介电常数、低介电损耗及其特殊的光化学性能,本研究中对先驱体转化法制备的含铍碳化硅陶瓷的电磁性能进行研究。通过对材料电磁测试的方法的原理及适用范围进行对比,选择了同轴传输/反射法进行材料的电磁参数的测试。 乙酰丙酮铍(Be(acac)2)与聚碳硅烷(PCS)是合成含铍高聚物先驱体(PBeCS)的原料,借助凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了PBeCS的结构与组成。通过对比不同工艺条件下合成的先驱体所制备的含铍碳化硅陶瓷的电磁性能,研究了铍的掺杂剂铍的掺杂量对含铍碳化硅陶瓷的介电性能的调节作用。研究结果表明铍的掺杂使陶瓷的介电常数£'增大,介电损耗tanδ减小;可以通过铍的掺杂量对损耗角正切的吸收峰进行调节。探索了含铍碳化硅陶瓷先驱体的合成机理,计算得到含铍聚碳硅烷先驱体的化学式为SiC2O0.333Be0.007H3.798。 借助红外-热重联用、X-射线衍射分析(XRD)等分析手段对含铍碳化硅陶瓷先驱体的陶瓷化过程进行研究。通过对比不同陶瓷工艺参数制备的含铍碳化硅陶瓷的电磁性能,研究了陶瓷化过程中含铍碳化硅陶瓷的电磁参数的变化因素。研究结果表明陶瓷化温度对含铍碳化硅陶瓷的介电常数£‘及介电损耗tanδ影响较大;含铍碳化硅陶瓷的介电常数ε'及tanδ随着密度的增加而增大。探讨了含铍碳化硅陶瓷的电磁参数的改变机理,为含铍碳化硅陶瓷在微波领域的应用奠定了基础。


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