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下載方案

高溫透波材料作為一種多功能介質，廣泛應用于飛機無線系統，可在惡劣環境中確保飛機正常運行。對飛機馬赫數的改進對天線罩的性能提出了更高的要求。因此，新型多功能寬帶透波材料的研制成為當務之急。寬帶透波材料的研究最初聚焦在聚合物材料上，但是這些材料不適用于高馬赫數。隨著研究的不斷深入，氮化物材料如Si₃N₄、BN、Si-B-O-N、 Si-Al-O-N等由于其具有高強度、耐高溫、耐雨水侵蝕、低介電常數和抗氧化性，成為了潛在的寬帶透波材料。在這些材料中，Si₃N₄陶瓷表現出優異的機械性能，但其介電常數也更高。為了減少Si₃N₄陶瓷的介電常數，可將具有優異高溫穩定性和低介電常數的材料，如β-SiAlON添加到Si₃N₄陶瓷中。然而，生產很大的復雜部件受到高加工成本的制約。因此，優化陶瓷成型工藝，降低成本對制備高強度和低介電常數的Si₃N₄基陶瓷透波材料非常重要。  

圖1

3D打印在陶瓷成型中的應用，為Si₃N₄/β-SiAlON復合陶瓷的制備提供了一種新的制備方法。其中，光聚合3D打印技術具有很高的準確性，被廣泛用于制造幾何復雜的陶瓷。但當大量的陶瓷粉末添加到光敏樹脂體系中，由于靜電力和范德華力，陶瓷顆粒的團聚是不可避免的，顆粒團聚將降低陶瓷漿料的穩定性。為了解決上述技術問題，我們提供了用TRILOS三輥機和混料脫泡機均勻分散Si₃N₄/β-SiAlON復合陶瓷漿料的方法。三輥機的主要作用是依靠壓力和剪切力來克服漿料的內聚力，達到粉碎和分散漿料的目的。

圖2

圖2顯示了Si₃N₄/β-SiAlON復合陶瓷的制備過程。

1.     將丙烯酸樹脂和瑪瑙球放入罐子中，氧化改性的Si₃N₄、Al₂O₃、Y₂O₃粉末（92 wt.% Si₃N₄和8 wt.% Al₂O₃-Y₂O₃）和分散劑隨后分批加入，用球磨機在300r/min的速度下研磨8小時。

2.     將光引發劑（樹脂的1wt.%）加入球磨機中研磨1小時。

3.     將觸變劑（粉末的4 wt.%）加入漿料中，并使用TRILOS PM300V混料脫泡機在1800 rpm下混合。

4.     混合后的漿料用TRILOS TR80A三輥機分散，得到均勻分散的漿料。

5.     在-100 kPa的真空下，用TRILOS PM300V混料脫泡機處理漿料，去除氣泡。

6.     將漿料進行印刷，然后脫脂和燒結處理。

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