一种耐高温吸波蜂窝陶瓷及其制备方法和应用

本发明涉及多孔陶瓷材料，具体为一种耐高温吸波蜂窝陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术：

1、蜂窝结构吸波材料兼具低密度、比表面积大以及有效吸波带宽宽等特点，在吸波领域受到了广泛的关注。然而，目前常见的蜂窝结构吸波材料通常为树脂结构，难以满足高温应用需求。

2、现有技术中公开了有关蜂窝状耐高温吸波结构材料，其采用硅橡胶材质吸波层、铝合金蜂窝结构层和异氰酸酯复合材料层组成。尽管这种结构具有介电性能可控的优点，但是吸波性能主要依赖于硅橡胶材质吸波层，极大地限制了其使用温度。同时现有技术中也分别公开了通过模压成型组装和模具挤出成型制备蜂窝陶瓷材料的方法。这两种方法的优点是可以获得高陶瓷相含量的蜂窝结构材料，耐高温性能优异。但是缺点是制备工艺复杂，介电性能难以调控。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种耐高温吸波蜂窝陶瓷及其制备方法和应用。该陶瓷具有多孔壁结构以及中空骨架，主要解决现有耐高温吸波陶瓷蜂窝制备工艺复杂、吸波性能差且难以调控等缺点。

2、本发明第一个目的是提供一种耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

3、获取蜂窝骨架；

4、在所述蜂窝骨架上引入多孔结构材料，获取蜂窝结构预制体；

5、在蜂窝结构预制体上引入陶瓷相，获取多孔复合物；

6、将多孔复合物中的蜂窝骨架去除，获取耐高温吸波蜂窝陶瓷。

7、优选的，所述多孔结构材料包括碳纳米管泡沫、石墨烯泡沫或mxenes泡沫，及sic、sioc或sicn多孔陶瓷结构。

8、优选的，所述陶瓷相sic陶瓷、si3n4陶瓷或sicn陶瓷。

9、优选的，所述蜂窝骨架包括纸质蜂窝、树脂蜂窝、铝质蜂窝或玻璃布蜂窝。

10、优选的，将多孔复合物中的蜂窝骨架去除方法包括氧化或刻蚀方式。

11、优选的，引入陶瓷相的方法包括化学气相渗透或前驱体浸渍裂解。

12、更优选的，所述化学气相渗透方法引入陶瓷相，包括：

13、将蜂窝结构预制体置于沉积炉中，抽真空至压力<300pa，升温至1000～1100℃，按比例通入化学气相渗透所需的气体，保温70～80h，在蜂窝结构预制体上均匀沉积陶瓷基体，获取多孔复合物。

14、本发明第二个目的是提供一种耐高温吸波蜂窝陶瓷。

15、优选的，所述蜂窝陶瓷由透波中空骨架和吸波蜂窝壁组成，蜂窝壁为多孔结构。

16、本发明第三个目的是提供一种耐高温吸波蜂窝陶瓷在吸波中的应用。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

18、本发明提供的一种耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，相较于现有蜂窝陶瓷制备方法，本发明所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷制备工艺简单，结构易于调控，可通过采用不同孔格大小或厚度的芳纶蜂窝，可以控制最终蜂窝的孔格大小及厚度；耐高温性能优异，便于实现工业化制备。同时，通过透波中空骨架和吸波多孔蜂窝壁的设计，使蜂窝陶瓷的吸波性能可控，可以实现优异的宽频吸波性能。

19、本发明提供的耐高温吸波蜂窝陶瓷，陶瓷相和蜂窝之间主要是物理结构，微结构是类似夹心结构，通过在蜂窝结构表面引入耐高温陶瓷相，对蜂窝骨架可以起到保护和支撑作用，同时提高蜂窝的强度和耐高温性能。

技术特征：

1.一种耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述多孔结构材料包括碳纳米管泡沫、石墨烯泡沫或mxenes泡沫，及sic、sioc或sicn多孔陶瓷结构。

3.根据权利要求1所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述陶瓷相sic陶瓷、si3n4陶瓷或sicn陶瓷。

4.根据权利要求1所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述蜂窝骨架包括纸质蜂窝、树脂蜂窝、铝质蜂窝或玻璃布蜂窝。

5.根据权利要求1所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，将多孔复合物中的蜂窝骨架去除方法包括氧化或刻蚀方式。

6.根据权利要求1所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，引入陶瓷相的方法包括化学气相渗透或前驱体浸渍裂解。

7.根据权利要求6所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述化学气相渗透方法引入陶瓷相，包括：

8.一种权利要求1～7任一项所述的方法制得的耐高温吸波蜂窝陶瓷。

9.根据权利要求8所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷，其特征在于，所述蜂窝陶瓷由透波中空骨架和吸波蜂窝壁组成，蜂窝壁为多孔结构。

10.一种权利要求8所述的耐高温吸波蜂窝陶瓷在吸波中的应用。

技术总结本发明公开了一种耐高温吸波蜂窝陶瓷及其制备方法和应用，涉及多孔陶瓷材料技术领域。包括获取蜂窝骨架；在所述蜂窝骨架上引入多孔结构材料，获取蜂窝结构预制体；在蜂窝结构预制体上引入陶瓷相，获取多孔复合物；将多孔复合物中的蜂窝骨架去除，获取耐高温吸波蜂窝陶瓷。本发明制得的陶瓷具有多孔壁结构以及中空骨架，主要解决现有耐高温吸波陶瓷蜂窝制备工艺复杂、吸波性能差且难以调控等缺点。技术研发人员：范晓孟,李明航,叶昉,薛继梅受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27