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     碳化硅陶瓷

    碳化硅陶瓷在石油、化工、微電子、汽車(chē)、航天、航空、造紙、激光、礦業(yè)及原子能等工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。下面為大家來(lái)介紹一下碳化硅陶瓷的良好導(dǎo)熱性能。

　　碳化硅陶瓷的良好導(dǎo)熱性能 陶瓷的優(yōu)異性能與其獨(dú)特結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。SiC是共價(jià)鍵很強(qiáng)的化合物，SiC中Si-C鍵的離子性?xún)H12%左右。因此，SiC強(qiáng)度高、彈性模量大，具有優(yōu)良的耐磨損性能。純SiC不會(huì)被HCl、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等堿溶液侵蝕。在空氣中加熱時(shí)易發(fā)生氧化，但氧化時(shí)表面形成的SiO2會(huì)抑制氧的進(jìn)一步擴(kuò)散，故氧化速率并不高。在電性能方面，SiC具有半導(dǎo)體性，少量雜質(zhì)的引入會(huì)表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性。此外，SiC還有優(yōu)良的導(dǎo)熱性。

目前，吸波材料在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。尤其在領(lǐng)域，為了加強(qiáng)自身建設(shè)，通常將吸波材料涂層應(yīng)用于戰(zhàn)斗表面，以達(dá)到“隱身”的目的。吸波材料在裝備力量與電子科技中占據(jù)重要地位。

在國(guó)際上，美國(guó)對(duì)吸波材料作為“隱身材料”的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，例如，美國(guó)將吸波性能良好的碳化硅材料作為涂層涂于軍事表面，減弱目標(biāo)向外散發(fā)的雷達(dá)特征與紅外線(xiàn)等，使得敵軍無(wú)法檢測(cè)到目標(biāo)，從而在中占據(jù)優(yōu)勢(shì) [1-2]。在海灣和科索沃，人們都可以看到有關(guān)“隱身材料”的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。因此，吸波材料作為“隱身”技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越重要，為增強(qiáng)我國(guó)軍事實(shí)力，建設(shè)事業(yè)，必須對(duì)吸波材料進(jìn)行深入研究與應(yīng)用。

較為常見(jiàn)的吸波材料為碳化硅，可以用于一些電子設(shè)備、屏蔽設(shè)備等，尤其在信息化中，可以減弱目標(biāo)的光電特征、紅外信號(hào)等 [3]。碳化硅作為吸波材料，分為不同的類(lèi)型，如鐵磁金屬微粉吸波材料、鐵氧體吸波材料、納米吸波材料、多晶鐵纖維吸波材料、陶瓷吸波材料、導(dǎo)電高聚物吸波材料。本文就通過(guò)試驗(yàn)研究碳化硅涂層的吸波性能，以期為事業(yè)作出貢獻(xiàn)。

碳化硅的原料有石英砂、石油焦等，又叫金剛砂，化學(xué)結(jié)構(gòu)為六方形晶體，通常比重為 3.2，硬度較大，平均為3000kg/mm2。碳化硅具有很多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)小、體積小和強(qiáng)度高等。碳化硅涂層被電磁波影響，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)電流易受電磁場(chǎng)影響改變方向，同時(shí)由于材料的高電阻阻礙，電磁波的能量會(huì)變?yōu)闊崃可⑹?，即能量消耗，這樣雷達(dá)等電子設(shè)備的信號(hào)大大減弱，這種現(xiàn)象稱(chēng)為吸波性能。

不同類(lèi)型的碳化硅材料具有不同的吸波能力。例如，異形截面的碳化硅與邊界規(guī)則的碳化硅截面具有不同的吸波性能，不同碳化硅的表面曲率不同，其電荷聚集的能力也不同，通常曲率較小則容易聚集電荷。另外，不同厚度的涂層對(duì)吸波性能也有不同的影響。

討論

通過(guò)試驗(yàn)可得，碳化硅涂層越薄，吸波能力越低；涂層中所含碳化硅含量越低，吸波能力越低。當(dāng)涂層厚度與碳化硅含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，涂層可承受 250℃高溫。在 150℃環(huán)境中，厚度為 1mm 的碳化硅涂層吸收強(qiáng)度保持在 20dB 左右。

通過(guò)對(duì)比分析可知，碳化硅涂層的適吸波能力為1mm，碳化硅涂層的多波段吸收可以跨越不同厚度的涂層。隨著碳化硅涂層厚度的減小，涂層吸收峰的峰位逐漸轉(zhuǎn)為高頻。

在一定范圍內(nèi)，吸收峰的峰位變化與碳化硅含量成正比，碳化硅含量增加，則吸收峰峰位向高頻移動(dòng)。相反，涂層厚度與吸收峰的峰位成反比，厚度增加，則吸收峰峰位移向低頻段。當(dāng)涂層厚度 1mm 時(shí)，碳化硅涂層的吸波性能佳。