炭纤维表面BN涂层的制备及其介电性能

摘要

采用化学转化法在炭纤维表面制备BN涂层.首先将炭纤维浸渍硼酸和尿素的混合溶液,然后在N2气氛和不同温度下(700、800、900和1 000℃)热处理2h.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(IR)和X射线光电子能谱(XPS)对BN涂层的物相、形貌和成分进行分析,研究热处理温度对BN涂层结构的影响,以及涂层对炭纤维介电性能的影响.结果表明:浸涂了硼酸和尿素溶液的炭纤维在N2气氛下于800℃热处理2h,可制得较为均匀的BN涂层；随着浸涂-热处理次数增加,涂层质量得到改善,浸涂-热处理3次后炭纤维表面涂层均匀连续,涂层厚度约390 nm,且无剥落或开裂现象；但浸涂-热处理次数超过3次后,涂层出现剥落和开裂现象,涂层质量变差；3次浸涂-热处理后的炭纤维介电常数实部ε′为26.54～9.15,虚部ε″为35.8～31.7,与未处理炭纤维(ε′=31.6～6.3,ε″=55.6～40.6)相比,ε″下降,ε′升高.