复合碳化硅吸波材料的作用

现代先进陶瓷的制备方法主要有化学气相渗透（CVI）、聚合物转化陶瓷（PDC）和溶胶凝胶法（Sol-Gel），目前改善陶瓷吸波性能的方法主要有两种：阻抗匹配层设计和纤维改性设计。在本文中将主要给大家介绍的是阻抗匹配层设计。

阻抗匹配层设计，即为高介电常数的陶瓷制备低介电常数的阻抗匹配层，改善其与空气的阻抗匹配性，减少表面反射，从而提高材料的吸波性能。常用的阻抗匹配层制备方法有以下几种方法：

氧化法 CVI/CVD法 PVD法

这些方法适用于改善高介电常数材料的吸波性能。阻抗匹配层保证了弱的表面反射，即良好的阻抗匹配，同时高介电的原陶瓷基体充当了损耗相，使电磁波被损耗吸收。

▷氧化法

对非氧化物碳化硅陶瓷而言，通过表面氧化可在陶瓷表面形成一层氧化膜，当这种氧化膜具有低介电常数时即可充当阻抗匹配层。以多孔Si3N4为基片，通过CVI沉积SiC得到Si3N4-SiC复相陶瓷。由于CVI SiC是一种半导体，具有较高的复介电常数，与空气的阻抗不匹配，因而吸波效率不高。为了改善其吸波性能，继而通过高温氧化法在CVI SiC表面制备出一层致密的SiO2，得到Si3N4-SiC/SiO2复相陶瓷。由于SiO2具有低的电导率和复介电常数，表面氧化制备的SiO2层改善了CVI SiC与空气的阻抗匹配性，使更多入射电磁波进入材料内部，从而被内部的高介电常数相损耗吸收，从整体上表现为材料吸波性能的提高。

▷CVI/CVD法

SiC陶瓷具有高的介电常数是电磁波的强反射体，而BN具有很低的介电常数和介电损耗。因此，可在SiC陶瓷表面制备BN 阻抗匹配层，从而降低SiC纤维对入射电磁波的反射，提高其吸波性能。类似地在多孔Si3N4基片上通过CVI法得到的PyC-Si3N4复相陶瓷，由于PyC的介电常数高，与空气阻抗失配，因此在其表面通过CVD法制备低介电常数的Si3N4层作为阻抗匹配层。Si3N4层因降低了PyC对入射电磁波的一次反射而使PyC-Si3N4复相陶瓷的吸波性能得到改善。

▷PVD法

Kim等人通过磁控溅射法（PVD）在具有高介电常数的铁电体表面制备了具有低介电常数的ITO （In2−xSnxO3）涂层，涂层厚度为入射波长的1/4。当薄层电阻为377Ω/sq 时反射系数最小值达到了-20dB。可见ITO 涂层有效改善了陶瓷与空气的阻抗匹配程度，使其电磁吸收性能得到了很大的提高。

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