【摘 要】
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针对室外通讯基站电涌保护器的高分子外壳材料耐热性差,在遭受雷击时容易起火的问题,本论文提出外壳用高绝缘碳化硅纤维布增强无机玻璃复合材料。本文利用溶胶-凝胶法,探索了碳化硅纤维表面钛酸镧界面层的制备工艺,研究其相组成、微观形貌及高温稳定性;以NaOH、硅酸铝粉体及H3BO3为原料合成了玻璃基体先驱体溶胶,探索原料配比对基体材料加工温度的影响,利用X射线衍射（XRD）及傅里叶变换红外光谱（FT-IR）
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针对室外通讯基站电涌保护器的高分子外壳材料耐热性差,在遭受雷击时容易起火的问题,本论文提出外壳用高绝缘碳化硅纤维布增强无机玻璃复合材料。本文利用溶胶-凝胶法,探索了碳化硅纤维表面钛酸镧界面层的制备工艺,研究其相组成、微观形貌及高温稳定性;以NaOH、硅酸铝粉体及H3BO3为原料合成了玻璃基体先驱体溶胶,探索原料配比对基体材料加工温度的影响,利用X射线衍射（XRD）及傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征了不同热处理温度下基体材料的结构;研究了高绝缘碳化硅纤维布增强无机玻璃复合材料的制备工艺及复合材料预制体的热处理工艺对复合材料抗弯强度的影响,测试了其击穿场强。论文的主要结论如下:（1）界面层材料分别经500、700、800和900℃处理3h后,出现结晶不完全的La2O2CO3相、衍射峰较弱的La2Ti2O7相、单一La2Ti2O7结晶相和衍射峰加强的La2Ti2O7结晶相。经优选使用2wt%先驱体溶胶两次浸渍并在500℃烧结制备的钛酸镧界面层覆盖完整、厚度均匀、无明显缺陷。界面层经700、750和800℃处理2h后,随处理温度升高,界面层表面裂纹等缺陷越来越明显。（2）玻璃基体随NaOH含量降低,加工温度逐渐降低;随H3BO3含量增加,加工温度进一步降低,加工温度相对较低的原料质量配比为NaOH:硅酸铝:H3BO3=18.80:10.08:2.40。玻璃基体在700～800℃表现为无定形态,主要由[Al O4]和[Si O4]四面体单元通过桥氧连接,形成网络结构。（3）复合材料预制体热处理时间为1h时,当热处理温度由700℃上升到750℃,复合材料抗弯强度由25.03MPa上升至85.10MPa,对应的开气孔率及体积密度分别由39.80%和1.26g/cm3变化至16.44%和1.71g/cm3;热处理温度为750℃时,增加保温时间至2h时,抗弯强度可达123.58MPa,对应的开气孔率及体积密度分别为12.84%和1.85g/cm3,因此,复合材料预制体相对较优的热处理工艺为750℃处理2h。经击穿场强测试,交流和直流击穿场强可达400～460V/mm和500V/mm。
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