氨气裂解温度对SiBN陶瓷的碳含量以及介电性能的影响规律

摘要

硅硼氮(SiBN)透波陶瓷是一种可在1400℃空气环境中使用的高温透波材料,制备方法为硅硼氮碳(SiBNC)前驱体经氨气中裂解脱碳反应而成.本文通过热重、红外光谱、元素分析和介电测试等对SiBN陶瓷制备过程中结构、元素组成和介电性能的演变规律进行了研究.结果表明,氨气裂解脱碳的机理为氨气与SiBNC前驱体中的Si-N键和Si-CH3键之间发生转氨基化反应和氮化反应.其中,400～600℃发生转氨基化反应,600～1000℃发生氮化反应.SiBN陶瓷的介电常数和损耗随着裂解温度升高,表现出先升高再下降的趋势.SiBN陶瓷经1000℃裂解后,碳含量小于0.3％,并具有优良的室温和高温介电性能.