本發(fā)明涉及功能陶瓷加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種吸波陶瓷凝膠流延漿料的制備方法。
背景技術(shù)：
功能陶瓷是具有電、磁、聲、光、熱、力、化學(xué)或生物功能等的介質(zhì)材料。功能陶瓷材料種類繁多,主要包括鐵電、壓電、介電、熱釋電、半導(dǎo)體、磁性等功能各異的新型陶瓷材料。它是電子信息、集成電路、能源技術(shù)和國防軍工等現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料。功能陶瓷及其新型吸波陶瓷對隱身技術(shù)的發(fā)展和綜合國力的增強(qiáng)具有重要的戰(zhàn)略意義。
吸波陶瓷材料是指有效吸收入射的電磁波，將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗，或使電磁波干涉相消，從而使目標(biāo)的回波強(qiáng)度顯著減弱的一類電磁陶瓷功能材料。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，吸波陶瓷材料促進(jìn)了隱身技術(shù)的發(fā)展，成為當(dāng)今各國隱身技術(shù)的重要研究方向。而吸波陶瓷材料是武器裝備系統(tǒng)的重要材料之一，目前正朝著“厚度薄、頻帶寬、質(zhì)量輕、吸收強(qiáng)”的方向發(fā)展。
目前，流延成型是一種比較成熟的，能夠獲得高質(zhì)量陶瓷薄片的成型方法。由于其成型機(jī)制中存在的缺點導(dǎo)致制備的坯體存在以下問題：(1)密度低且存在密度梯度；(2)成型時間慢且強(qiáng)度低；(3)料將對工藝參數(shù)變化敏感，生坯內(nèi)容易產(chǎn)生裂紋、氣泡等缺陷；(4)坯體結(jié)合不充分，干燥、燒結(jié)時易起泡開裂，脆性大，易彎曲變形，尺寸變化也較大。這樣，流延漿料的制備就很關(guān)鍵。現(xiàn)有的功能陶瓷漿料制備工藝是按配方依次將主溶劑、增塑劑、表面潤滑劑、粘結(jié)劑及粉料加入球磨罐中進(jìn)行球磨，球磨時間一般為20～48小時。
凝膠流延成型法制備的陶瓷薄片致密度高，氣孔少，成型面積大，而且電性能較好，因此相當(dāng)適合制備高強(qiáng)度高密度的功能陶瓷基板材料。凝膠流延成型法制備的功能陶瓷漿料的工藝是按配方依次將單體溶液、交聯(lián)劑、分散劑、塑化劑、阻聚劑、PH調(diào)節(jié)劑及粉料進(jìn)行球磨，球磨時間一般為2～8小時。大大降低了漿料制備時間，提高了生產(chǎn)效率。
現(xiàn)有的功能陶瓷凝膠流延成型工藝的主要難點就是能否制備出組分均勻、流變性能恰當(dāng)?shù)哪z流延漿料。粉料在凝膠流延漿料中的分散均勻性直接影響著素胚的質(zhì)量,從而影響材料的致密性、氣孔率和力學(xué)性能等一系列特性。因此，選擇合適的分散劑對于制備凝膠流延漿料就至關(guān)重要了?，F(xiàn)有的分散劑中，磷酸脂、乙氧基化合物(如四甲基氫氧化銨)和鯡魚油在陶瓷粉料漿液中的分散效果較好。但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，上述分散劑用于凝膠流延法制備吸波陶瓷時，存在一定的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種功能陶瓷凝膠流延漿料及其制備方法，有效解決現(xiàn)有流延成型法制備功能陶瓷坯體密度低、脆性大、成型時間慢的問題。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；其原料以質(zhì)量百分比包括下述組分：
氮化硅40-60％；優(yōu)選為40-58％；進(jìn)一步優(yōu)選為40-55％；
氧化釔4-10％；優(yōu)選為4-8.5％；進(jìn)一步優(yōu)選為4-8.1％；
氧化鋁2-5％；優(yōu)選為2.4-5％；進(jìn)一步優(yōu)選為2.4-4.6％；
丙烯酰胺1-4％；優(yōu)選為1.4-3％；進(jìn)一步優(yōu)選為1.4-2.9％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.1-0.4％；優(yōu)選為0.15-0.35％；進(jìn)一步優(yōu)選為0.14-0.29％；
六偏磷酸鈉0.2-1％；優(yōu)選為0.3-1％；進(jìn)一步優(yōu)選為0.3-0.7％；
甘油4-10％；優(yōu)選為5-8％；進(jìn)一步優(yōu)選為5-6％；
過硫酸銨1-3％；優(yōu)選為1.2-2.6％；進(jìn)一步優(yōu)選為1.4-2.6％；
四甲基乙二胺0.5-1.5％；優(yōu)選為0.7-1.5％；進(jìn)一步優(yōu)選為0.7-1.3％；
SiC晶須2-10％；優(yōu)選為4-8％；進(jìn)一步優(yōu)選為4.7-7.8％；
余量為去離子水。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；其pH值為8-12；優(yōu)選為8-11；進(jìn)一步優(yōu)選為9-11。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；原料中，氮化硅為分析純級氮化硅，氧化釔為分析純級氧化釔，氧化鋁為分析純級氧化鋁。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；其原料以質(zhì)量百分比包括下述組分：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉0.4-0.8％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油6％；
余量為去離子水。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；其原料以質(zhì)量百分比包括下述組分：
氮化硅40％；
氧化釔4.7％；
氧化鋁2.4％；
SiC晶須4.71％；
丙烯酰胺1.4％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.14％；
六偏磷酸鈉0.4％；
過硫酸銨1.4％；
四甲基乙二胺0.7％；
甘油5％；
去離子水39.15％。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；其原料以質(zhì)量百分比包括下述組分：
氮化硅45％；
氧化釔5.3％；
氧化鋁2.7％；
SiC晶須5.29％；
丙烯酰胺2.1％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.21％；
六偏磷酸鈉0.6％；
過硫酸銨1.6％；
四甲基乙二胺0.8％；
甘油5％；
去離子水31.40％。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；其原料以質(zhì)量百分比包括下述組分：
氮化硅45％；
氧化釔8.1％；
氧化鋁4.6％；
SiC晶須6.35％；
丙烯酰胺2.9％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.29％；
六偏磷酸鈉0.7％；
過硫酸銨1.7％；
四甲基乙二胺0.9％；
甘油6％；
去離子水23.46％。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；其原料以質(zhì)量百分比包括下述組分：
氮化硅55％；
氧化釔6.5％；
氧化鋁3.2％；
SiC晶須7.76％；
丙烯酰胺2.6％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.26％；
六偏磷酸鈉0.7％；
過硫酸銨2.6％；
四甲基乙二胺1.3％；
甘油6％；
去離子水14.08％。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；所述氮化硅為分析純級氮化硅，氧化釔為分析純級氧化釔，氧化鋁為分析純級氧化鋁。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；所述SiC晶須均勻分布在基體漿料中。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；所述SiC晶須的長徑比為大于等于20。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；所述SiC晶須的直徑小于等于2.5微米。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；所述氮化硅為氮化硅粉末，所述氮化硅粉末的D50小于0.5微米。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；所述氮化硅粉末中，α-Si3N4的質(zhì)量百分含量大于等于93％。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；甘油與六偏磷酸鈉的質(zhì)量比為7.5-13:1、優(yōu)選為8.1-12.5:1，如7.5:1、8.3-8.5:1、10:1、12:1等均為優(yōu)選方案。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；SiC晶須與六偏磷酸鈉的質(zhì)量比為9.58-13.5:1、更加優(yōu)選為10.1-11.1:1。如8.1:1、9-9.1:1、10.9-11:1、11.05-11.1:1、13.1:1等均為優(yōu)選方案。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；丙烯酰胺與N，N-亞甲基雙丙烯酰胺的質(zhì)量比為9.5-10.5:1、更加優(yōu)選為10:1。
作為優(yōu)選方案，本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料；過硫酸銨與四甲基乙二胺的質(zhì)量比為1.8-2.2:1、更加優(yōu)選為2:1。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料的制備方法，包括下述步驟：
步驟一
按設(shè)定比例配取氮化硅、氧化釔、氧化鋁、SiC晶須、丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉、過硫酸銨、四甲基乙二胺、甘油、去離子水；先將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉和去離子水混合均勻，并調(diào)節(jié)pH值至9～11，得到預(yù)混液；
步驟二
將步驟一配取的甘油、氮化硅、氧化釔、氧化鋁加入步驟一所得預(yù)混液中，混合均勻，得到備用液；混合時，控制溫度小于等于60℃；
步驟三
將步驟一所配取的SiC晶須加入步驟二所得備用液中混合均勻，得到備用漿料；混合時，控制溫度小于等于60℃；
步驟四
對步驟三所得備用漿料進(jìn)行脫氣處理后，加入步驟一所配取的過硫酸銨和四甲基乙二胺；在保護(hù)氣氛下，混合均勻，得到所述功能陶瓷凝膠流延漿料。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料的制備方法，步驟一中，將配取的丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉和去離子水，在30～45℃下攪拌10～20min后調(diào)節(jié)pH得到預(yù)混液。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料的制備方法，步驟二中，將步驟一配取的甘油、氮化硅、氧化釔、氧化鋁加入步驟一所得預(yù)混液中，經(jīng)球磨混合，得到備用液；球磨混合時，控制球磨轉(zhuǎn)速為200r/min、球磨時間為2～8小時，球磨溫度為30～60℃。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料的制備方法，步驟三中，將步驟一所配取的SiC晶須加入步驟二所得備用液中，球磨10～30min，得到備用漿料；球磨時，控制球磨轉(zhuǎn)速為200r/min、球磨溫度為30～60℃。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料的制備方法，步驟四中，在真空條件下進(jìn)行脫氣處理15-30min。所述真空條件：相對真空度為-0.095MPa。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料的制備方法，步驟四中，對步驟三所得備用漿料進(jìn)行脫氣處理后，加入步驟一所配取的過硫酸銨和四甲基乙二胺；在氮氣氣氛中，于25～40℃攪拌混合均勻，得到所述功能陶瓷凝膠流延漿料。
本發(fā)明一種功能陶瓷凝膠流延漿料的應(yīng)用，包括下述步驟：
步驟A：
將流延漿料加入到流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯；
步驟B：
為避免步驟A中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇中干燥2-3d，然后取出自然干燥2-3d，最后放入烘箱中80～105℃下干燥8-12h，最后得到吸波陶瓷生坯；
步驟C：
將步驟B中得到的生坯以1-5℃/min的升溫速率從室溫升至500-600℃，保溫1-2h；之后再以5-10℃/min的升溫速率升到1550℃-1700℃，保溫1-2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
有益效果：
本發(fā)明巧妙的將凝膠注模成型工藝和流延成型工藝結(jié)合在一起，通過嚴(yán)格控制各組分的含量，尤其是在適量的六偏磷酸鈉與其他組分的協(xié)同作用下，取得性能優(yōu)良的功能陶瓷凝膠流延漿料；當(dāng)所開發(fā)的功能陶瓷凝膠流延漿料與流延工藝配合后，得到了性能優(yōu)良的功能陶瓷。
本發(fā)明的明顯優(yōu)勢在于：
第一方面，本發(fā)明大大的節(jié)省了球磨所需時間，提高了功能陶瓷凝膠流延漿料的制備效率；
第二方面，本發(fā)明利用有機(jī)單體的原位聚合機(jī)理，使?jié){料在聚合的同時完成干燥，可以免除最易引起收縮、起皮、開裂而導(dǎo)致坯體破壞的干燥工序，大大縮短了成型過程所需時間，提高了功能陶瓷生坯的制備效率；
第三方面，本發(fā)明制備的吸波功能陶瓷凝膠流延漿料流動性好，得到的吸波功能陶瓷生坯無裂紋和氣泡，并且具有一定的強(qiáng)度和柔韌性。
總之，本發(fā)明通過合理的成分配比以及實施順序，制備出了致密度和強(qiáng)度高，韌性好，吸波性能優(yōu)異的吸波功能陶瓷。
具體實施方式
實施例1：
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉0.4％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油6％；
去離子水21.97％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥3d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中95℃下干燥12h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以5℃/min的升溫速率從室溫升至600℃，保溫2h；之后再以10℃/min的升溫速率升到1700℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
實施例2
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉0.5％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油6％；
去離子水21.87％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥2.5d，然后取出自然干燥2d，最后放入烘箱中95℃下干燥8h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以2.5℃/min的升溫速率從室溫升至600℃，保溫1h；之后再以7.5℃/min的升溫速率升到1650℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
實施例3
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉0.6％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油6％；
去離子水21.77％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥3d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中95℃下干燥8h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以1℃/min的升溫速率從室溫升至550℃，保溫1h；之后再以8℃/min的升溫速率升到1650℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
實施例4
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉0.8％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油6％；
去離子水21.57％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥2d，然后取出自然干燥2d，最后放入烘箱中95℃下干燥10h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以2℃/min的升溫速率從室溫升至500℃，保溫2h；之后再以8℃/min的升溫速率升到1650℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
實施例5：
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅40％；
氧化釔4.7％；
氧化鋁2.4％；
SiC晶須4.71％；
丙烯酰胺1.4％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.14％；
六偏磷酸鈉0.4％；
過硫酸銨1.4％；
四甲基乙二胺0.7％；
甘油5％；
去離子水39.15％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.5。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌15min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥2d，然后取出自然干燥2d，最后放入烘箱中100℃下干燥8h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以2℃/min的升溫速率從室溫升至550℃，保溫1h；之后再以5℃/min的升溫速率升到1650℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
實施例6：
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅45％；
氧化釔5.3％；
氧化鋁2.7％；
SiC晶須5.29％；
丙烯酰胺2.1％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.21％；
六偏磷酸鈉0.6％；
過硫酸銨1.6％；
四甲基乙二胺0.8％；
甘油5％；
去離子水31.40％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.3。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌15min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥3d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中85℃下干燥12h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以3℃/min的升溫速率從室溫升至550℃，保溫1h；之后再以6℃/min的升溫速率升到1600℃，保溫1.5h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
實施例7：
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅45％；
氧化釔8.1％；
氧化鋁4.6％；
SiC晶須6.35％；
丙烯酰胺2.9％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.29％；
六偏磷酸鈉0.7％；
過硫酸銨1.7％；
四甲基乙二胺0.9％；
甘油6％；
去離子水23.46％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.5。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥3d，然后取出自然干燥2d，最后放入烘箱中90℃下干燥8h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以5℃/min的升溫速率從室溫升至560℃，保溫1.5h；之后再以9℃/min的升溫速率升到1680℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
實施例8：
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅55％；
氧化釔6.5％；
氧化鋁3.2％；
SiC晶須7.76％；
丙烯酰胺2.6％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.26％；
六偏磷酸鈉0.7％；
過硫酸銨2.6％；
四甲基乙二胺1.3％；
甘油6％；
去離子水14.08％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥3d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中95℃下干燥12h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以4℃/min的升溫速率從室溫升至600℃，保溫1h；之后再以10℃/min的升溫速率升到1580℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
實施例1-8所得吸波陶瓷的性能表
通過本發(fā)明實施例2、3、6、7、8與實施例1、5對比可以看出，本發(fā)明優(yōu)化后的技術(shù)方案，取得了意料不到的效果。
對比例1
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉0.1％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油6％；
去離子水22.27％
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，得到的漿料沒有流動性。
對比例2
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉1.1％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油6％；
去離子水21.27％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，得到的漿料沒有流動性。
對比例3
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉1.1％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油10％；
去離子水17.27％
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥3d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中干燥10h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以2℃/min的升溫速率從室溫升至550℃，保溫1h；之后再以5℃/min的升溫速率升到1550℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
對比例4
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅45％；
氧化釔5.3％；
氧化鋁2.6％；
SiC晶須5.98％；
丙烯酰胺1.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.18％；
六偏磷酸鈉1.1％；
過硫酸銨2.4％；
四甲基乙二胺1.2％；
甘油10％；
去離子水24.44％
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、六偏磷酸鈉溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.3。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥2d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中干燥10h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以1℃/min的升溫速率從室溫升至550℃，保溫1h；之后再以7℃/min的升溫速率升到1650℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
對比例5
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅45％；
氧化釔5.3％；
氧化鋁2.6％；
SiC晶須3.18％；
丙烯酰胺3.4％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.34％；
四甲基氫氧化銨0.6％；
過硫酸銨2.8％；
四甲基乙二胺1.4％；
甘油6％；
去離子水29.38％
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、四甲基氫氧化銨溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為9.4。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥2d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中85℃下干燥12h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以1℃/min的升溫速率從室溫升至550℃，保溫1h；之后再以5℃/min的升溫速率升到1600℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
對比例6：
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須6.55％；
丙烯酰胺3.4％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.34％；
四甲基氫氧化銨0.6％；
過硫酸銨2.8％；
四甲基乙二胺1.4％；
甘油6％；
去離子水19.41％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、四甲基氫氧化銨溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為10.3。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥3d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中95℃下干燥12h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以2℃/min的升溫速率從室溫升至600℃，保溫1.5h；之后再以5℃/min的升溫速率升到1600℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
對比例7：
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅50％；
氧化釔5.9％；
氧化鋁3.6％；
SiC晶須5.98％；
丙烯酰胺3.4％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.34％；
四甲基氫氧化銨0.5％；
過硫酸銨2.8％；
四甲基乙二胺1.4％；
甘油5％；
去離子水21.08％；
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、四甲基氫氧化銨溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為101。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥2d，然后取出自然干燥2d，最后放入烘箱中90℃下干燥12h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以1.5℃/min的升溫速率從室溫升至600℃，保溫1h；之后再以8℃/min的升溫速率升到1650℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
對比例8
設(shè)計以質(zhì)量百分比計包括下述組成的材料：
氮化硅45％；
氧化釔5.3％；
氧化鋁2.6％；
SiC晶須3.18％；
丙烯酰胺2.8％；
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.28％；
四甲基氫氧化銨0.7％；
過硫酸銨2.8％；
四甲基乙二胺1.4％；
甘油7％；
去離子水28.94％
第一步：按照上述的配比依次將丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、四甲基氫氧化銨溶于去離子水中，然后在45℃下水浴加熱、攪拌15min，等溶液冷卻到室溫后通過加入氨水和鹽酸調(diào)節(jié)PH為9.6。
第二步：按照預(yù)定的配比依次將步驟一的溶液、甘油、氧化釔、氧化鋁和氮化硅粉末加入到球磨罐中，以200r/min的轉(zhuǎn)速球磨4小時，然后再加入SiC晶須到球磨罐中球磨15min，球磨罐的溫度控制在40℃。
第三步：將步驟二得到的高固含量的漿料抽真空15min進(jìn)行脫氣處理以除去漿料中的氣泡，隨后在氮氣氣氛中按上述的比例混入過硫酸銨和四甲基乙二胺，攪拌10min得到流延漿料。
第四步：將步驟三得到的高固含量的流延漿料加入到自制的流延機(jī)中，在40℃的氮氣氣氛中，以0.4m/min的流延速度進(jìn)行流延成型，最后得到吸波陶瓷濕坯。
第五步：為避免步驟四中制備的濕坯在干燥過程中因干燥速度過快引起開裂和收縮不均勻，采用了液相干燥法，先將濕坯置于50％體積分?jǐn)?shù)的聚乙二醇溶液中干燥2d，然后取出自然干燥3d，最后放入烘箱中85℃下干燥12h，最后得到吸波陶瓷生坯。
第六步：將步驟五中得到的生坯以1℃/min的升溫速率從室溫升至550℃，保溫1h；之后再以5℃/min的升溫速率升到1600℃，保溫2h；之后隨爐冷卻，得到所需的吸波陶瓷成品。
對比例3-8所得材料的性能表征