基于有机先驱体的SiCf/BN/SiBN复合材料的制备及其力学、介电性能

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51202291
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E02.无机非金属材料
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

In order to solve the problems existed in the high-temperature microwave absorbing materials, SiCf/BN/SiBN composites fabricated from organic precursor were put forward. In SiCf/BN/SiBN composites, SiC fiber was employed as reinforcement and microwave absorbent. BN prepared by CVD process deposited from borazine was employed as interphase which was used to improve the compatibility between mechanical and dielectric properties of the composites. SiBN ceramic fabricated from liquid polyborosilazane was employed as matrix which was used to improve the temperature stability of microwave absorbing properties and enhance the densification efficiency of the composites, which are due to the "neutralization effect" derived from the opposite temperature coefficient of dielectric constant between SiC fiber and SiBN ceramic and the high ceramic yield characteristics of polyborosilazane, respectively. To the best of our knowledge, the investigations on the SiCf/BN/SiBN composites have not been reported before. The mechanisms of BN deposition, principles of cross-linking and pyrolysis of polyborosilazane and regulations of dielectric temperature characteristics of SiBN ceramic will be studied as primary research contents. The original works about the polarization mechanisms of SiBN ceramic at high-temperature and modeling of dielectric temperature characteristics of SiCf/BN/SiBN composites will be executed. This project is important for enhancing the properties of high-temperature microwave absorbing materials and expanding the material system of high-temperature functional ceramic. At the same time, the foundations can be made for the investigations on the dielectric properties and their temperature characteristic regulations of high-temperature functional ceramic, such as high-temperature microwave absorbing materials, high-temperature microwave transmitting materials and high-power-density microwave dielectric ceramic.
本项目提出了基于有机先驱体制备的SiCf/BN/SiBN复合材料以期解决目前高温雷达吸波材料存在的问题。其中,碳化硅纤维为增强体和吸波体;环硼氮烷为气源的CVD工艺制备的BN为界面相,以改善复合材料的力学与介电性能兼容性;高陶瓷产率的液态聚硼硅氮烷为先驱体制备的SiBN陶瓷为基体,利用其与碳化硅纤维相反的介电常数温度系数特性产生的"中和效应"改善复合材料的吸波性能温度稳定性,同时提高复合材料的致密化效率。目前关于此材料体系的研究工作尚未见报道。本项目将重点开展BN沉积机理,聚硼硅氮烷交联、裂解机制,SiBN陶瓷介电性能温谱特性调控等研究内容,将在材料高温极化机理、介电性能温谱特性建模等方面开展原创性工作。本项目对提升高温雷达吸波材料性能、拓展高温功能陶瓷材料体系具有重要意义,可为高温吸波、高温透波、大功率密度微波介质陶瓷等高温功能陶瓷材料的介电性能及其温谱特性调控研究工作奠定基础。

结项摘要

项目研究背景针对目前高温吸波材料体系存在的力、电性能难以兼容、电性能随温度变化较大、吸波性能不稳定的问题,提出了基于有机先驱体制备的SiCf/BN/SiBN复合材料以期解决目前高温雷达吸波材料存在的问题。主要研究内容包括碳化硅纤维表面BN涂层的制备、PBSZ的交联、裂解机制、SiCf/BN/SiBN复合材料的制备及其力学性能分析、SiCf/BN/SiBN复合材料的介电性能研究等。本项目以硼吖嗪为气源,采用CVD工艺成功的在碳化硅纤维表面制备出BN涂层,采用全氢聚硅氮烷(PHPS)与硼氮烷(PBZ)按一定比例混合反应得到了SiBN陶瓷先驱体PBSZ。采用先驱体转化工艺成功制备出SiCf/BN/SiBN复合材料,研究结果表明,BN界面相可以显著提高复合材料力学性能,同时SiBN陶瓷具有较好的介电性能温度稳定性,以其为陶瓷基体制备的SiCf/BN/SiBN复合材料介电常数随温度变化幅度不大,达到了项目解决复合材料力学与介电性能兼容、减小复合材料介电常数随温度变化幅度的目的。科学意义在于针对特殊背景的应用问题提出了一种全新的陶瓷基复合材料体系,研究的关于BN涂层沉积机理、SiBN陶瓷以及SiCf/BN/SiBN复合材料的介电性能及其随温度的变化规律及机理具有普适意义,对于从事本领域研究工作同行具有一定借鉴意义。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effects of SiC contents on the dielectric properties of SiO2f/SiO2 composites fabricated through a sol-gel process
SiC含量对溶胶-凝胶法制备的SiO2f/SiO2复合材料介电性能的影响
  • DOI:
    10.1016/j.powtec.2013.02.021
  • 发表时间:
    2013-05
  • 期刊:
    Powder Technology
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Tian, Hao;Liu, Hai-tao;Cheng, Hai-feng
  • 通讯作者:
    Cheng, Hai-feng
Dielectric properties of SiC fiber-reinforced SiC matrix composites in the temperature range from 25 to 700 degrees C at frequencies between 8.2 and 18 GHz
SiC纤维增强SiC基复合材料在25℃至700℃温度范围内、频率在8.2GHz至18GHz之间的介电性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Journal of Nuclear Materials
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Liu, Haitao;Tian, Hao;Cheng, Haifeng
  • 通讯作者:
    Cheng, Haifeng
Microstructure and room temperature mechanical properties of mullite fibers after heat-treatment at elevated temperatures
高温热处理后莫来石纤维的显微结构和室温力学性能
  • DOI:
    10.1016/j.msea.2013.04.089
  • 发表时间:
    2013-08
  • 期刊:
    Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Wang, Yi;Cheng, Haifeng;Liu, Haitao;Wang, Jun
  • 通讯作者:
    Wang, Jun
A high-temperature radar absorbing structure: Design, fabrication, and characterization,Composites science and technology
高温雷达吸波结构:设计、制造和表征——复合材料科学与技术
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Composites Science and Technology
  • 影响因子:
    9.1
  • 作者:
    Tian Hao;Liu Hai-Tao;Cheng Hai-Feng
  • 通讯作者:
    Cheng Hai-Feng
Design, preparation and microwave absorbing properties of resin matrix composites reinforced by SiC fibers with different electrical properties
不同电性能SiC纤维增强树脂基复合材料的设计、制备及吸波性能
  • DOI:
    10.1016/j.mseb.2013.09.019
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    Materials Science and Engineering B-Solid State Materials for Advanced Technology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Liu Hai-Tao;Cheng Hai-Feng;Tian Hao
  • 通讯作者:
    Tian Hao

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其他文献

连续纤维增强碳化硅复合材料界面区研究进展
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    硅酸盐通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡利辉;马青松;刘海韬;刘荣军
  • 通讯作者:
    刘荣军
C/SiC复合材料在超燃冲压发动机中的应用研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    无机材料学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马青松;刘海韬;潘余;刘卫东;陈朝辉
  • 通讯作者:
    陈朝辉

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
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          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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