The invention relates to a preparation method of flexible SiC/Si3N4 composite nanofibers with wide-band electromagnetic wave absorption, and SiC/Si3N4 composite nanofibers are mainly used for strong absorption of wide-band electromagnetic waves in harsh environments. A flexible SiC/Si3N4 composite nanofiber with high electromagnetic absorption strength and wide absorption band of electromagnetic wave was prepared on the basis of polymer conversion ceramic method and electrospinning technology. The preparation of flexible nanofibers can be achieved by controlling the spinning parameters and controlling the spinning voltage, spinning flow velocity, the mass fraction of polysilane and polyvinylpyrrolidone in the spinning solution. The electromagnetic wave absorption intensity and effective electromagnetic wave absorption bandwidth of the SiC/Si3N4 composite nanofiber can be adjusted by adjusting the sintering atmosphere and temperature. The invention improves the electromagnetic wave absorbing property of the silicon carbide nano ceramics, and solves the problem that the existing electromagnetic wave absorber can not meet the requirements in the harsh environment.
【技术实现步骤摘要】
具有电磁波宽频强吸收的柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维的制备方法
本专利技术属于高频电磁波(GHz)吸收材料的
,涉及一种具有电磁波宽频强吸收的柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维的制备方法。
技术介绍
随着集成电路技术以及无线通讯系统的迅猛发展,全球性的电子信息对抗及雷达探测与反探测的研发和竞争如火如荼。为了提高战斗机等高速飞行器的反雷达侦察能力,我们期望飞行器蒙皮能以最大程度吸收雷达发射的电磁波,由此对于具有优异表现的电磁波吸收材料的要求也越来越高。考虑到此类材料严苛的实际服役环境,理想的电磁波吸收材料应该满足以下要求:轻质,耐高温,抗腐蚀,并具有较高力学强度、较强电磁波吸收效应和较宽电磁波吸收频带。长久以来,世界各国研究人员都对高效电磁波吸收材料的研发付出了巨大的努力。目前已知电磁波吸收材料主要为:(1)聚合物基吸波剂;(2)磁性金属或金属氧化物吸波剂;(3)碳质吸波剂;(4)陶瓷基吸波剂(以碳化硅系为主)。其中,聚合物基电磁波吸波收材料主要涉及聚吡咯和聚苯胺等导电聚合物、氧化石墨烯/聚苯胺气凝胶、石墨/聚四氟乙烯复合材料等,是基于电荷转移原理的轻质高吸波性吸波剂,然而力学强度较低,热稳定性较差。而磁性吸波材料主要包括四氧化三铁/二氧化钛核壳结构纳米管、四氧化三铁/二氧化硅纳米棒、羟基铁纳米颗粒等,尺寸效应和高磁导率使其具有宽频带的高吸波率,却存在较大密度和不耐酸碱腐蚀的缺点。尽管以上两类吸波剂均具有较为优异的吸波特性,但其固有缺陷都严重限制了它们在电磁波吸收领域的具体应用。最有潜力应用在严苛环境中的电磁波吸收剂主要包括碳质吸波剂,以及碳化硅陶 ...
【技术保护点】
1.一种具有电磁波宽频强吸收的柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维,其特征在于:宏观下为黑色薄布,微观下为无序堆叠的纳米级纤维;所述纤维直径为100~300nm;所述纤维其相组成为SiC和Si3N4。
【技术特征摘要】
1.一种具有电磁波宽频强吸收的柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维,其特征在于:宏观下为黑色薄布,微观下为无序堆叠的纳米级纤维;所述纤维直径为100~300nm;所述纤维其相组成为SiC和Si3N4。2.一种权利要求1所述具有电磁波宽频强吸收的柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维的制备方法,其特征在于步骤如下:步骤1、电纺丝制备柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维:以聚碳硅烷和聚乙烯吡咯烷酮溶于氮氮二甲基甲酰胺和氯仿的混合溶剂为纺丝原料进行电纺丝,得到柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维;纺丝参数:纺丝电压为15~22kV,纺丝流速0.003~0.005mm/s,收集距离为14~17cm;所述聚碳硅烷的质量分数为8.7wt%~11.8wt%,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为3.5wt%~5.6wt%,余量为混合溶剂;所述氮氮二甲基甲酰胺和氯仿的质量比1:4的氮氮二甲基甲酰胺和氯仿的混合溶剂;步骤2、柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维的固化交联:将柔性SiC/Si3N4复合纳米纤维置于烘箱中,其过程:从室温到T1以1~3℃/min的速率升温,再从...
【专利技术属性】
技术研发人员:成来飞,王鹏,李朝晨,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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