一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维及制备方法，将二维Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;纳米片引入至聚碳硅烷溶液，利用静电纺丝及聚合物转化工艺制备耐高温吸波碳化硅纳米纤维；所制备的纳米纤维表面由非晶Si‑O‑C相组成，芯部由离散分布的二维Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;T<subgt;x</subgt;纳米片、晶体SiC颗粒和游离碳组成，可通过调整原料添加比例及工艺参数，实现吸波性能在一定范围内的按需调控目的，最小反射损耗可达到‑48.58dB，对应的雷达波频率为10.16GHz，厚度为2.5mm，有效吸收带宽可达3.12GHz，高温抗氧化温度可达1400℃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐高温吸波材料领域，具体涉及一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维及其制备方法。

技术介绍

1、耐高温吸波材料对提升高超音速飞行器的隐身和生存能力具有重要意义和实际应用价值。随着飞行速度的不断突破(>5马赫)，强烈的气动摩擦会导致飞行器表面温度急速攀升(>1000℃)，使得目前市面上常用的吸波材料发生严重的失效问题。例如：较高的温度会使大部分碳基、高分子吸波材料发生化学分解，而磁性吸波材料在超过居里温度时发生顺磁转变，失去磁损耗能力，无法满足超高音速飞行器高温部位的隐身需求。

2、碳化硅作为一种典型的半导体陶瓷材料，凭借其耐高温、高强度、低密度、化学性质稳定、介电性能可调控等优点，在高温吸波领域显示出巨大的应用潜力。在众多制备方法中，聚合物转化法有利于复杂结构外形设计及大批量工业化生产，所得到的聚合物转化碳化硅由晶体sic颗粒、非晶si-o-c相及游离碳组成。受相分布、尺寸、转化率等因素影响，导致其电阻率较高，介电损耗能力有限，整体吸波性能并不理想(最小反射损耗处于-20db附近)，仍有较大改性和提升空间。</p>

3、通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤1的具体做法为：将2g Ti3AlC2粉末缓慢加入至50mL的刻蚀剂中，在35℃搅拌12h，反复离心、清洗至pH值呈中性；收集沉淀并加入至40mL插层剂中，室温搅拌12h，清洗离心后取上清液，抽滤后室温干燥12h；其中，刻蚀剂的成分配比为20mL 50wt％HF、20mL 37wt％HCl以及10ml去离子水，插层剂为40mL 2gLiCl的水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维的制备方法，...

【技术特征摘要】

1.一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤1的具体做法为：将2g ti3alc2粉末缓慢加入至50ml的刻蚀剂中，在35℃搅拌12h，反复离心、清洗至ph值呈中性；收集沉淀并加入至40ml插层剂中，室温搅拌12h，清洗离心后取上清液，抽滤后室温干燥12h；其中，刻蚀剂的成分配比为20ml 50wt％hf、20ml 37wt％hcl以及10ml去离子水，插层剂为40ml 2glicl的水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤2中的聚碳硅烷溶液由0.5g聚碳硅烷、0.9～1.1g聚乙烯吡咯烷酮、4～6ml无水乙醇与6ml四氢呋喃组成。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温吸波碳化硅纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤2中聚碳硅烷的平均分...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晨，韩博文，冯世辉，张世豪，汤玉斐，赵康，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：