Влияние модифицирующих покрытий на диэлектрическую проницаемость керамических материалов с композиционными покрытиями

Представлены результаты исследования особенностей модифицирования алюмосиликатной керамики суспензией фторопласта, алюмофосфатного связующего (АФС), неводных композиций компонентов полиуретана. Образцы алюмосиликатной керамики для исследований получали технологическими приемами, включающими операции подготовки шихты, прессование образцов, предварительный отжиг и спекание при температуре 1200−1350 °С. В качестве исходных компонентов были выбраны полидисперсные порошки алюмосиликатов, полученные измельчением отходов фарфорового производства (фарфоровой посуды, ГОСТ 28390-89), легкоплавкое глинистое сырье. Модифицирование поверхности алюмосиликатных материалов проводили путем импрегнации вод ных композиций на основе суспензии фторопласта и АФС, неводных композиций компонентов полиуретана, используемых при получении пенополиуретана и 5%-ного раствора полиэтилгидросилоксана в толуоле с формированием на поверхности керамических материалов композиционных покрытий. Показано, что нанесение пленочных органических покрытий (на основе полиуретана, алюмофосфатного связующего и суспензии фторопласта-4Д, полиэтилгидросилоксана) приводит к формированию многослойного диэлектрического материала, в котором присутствуют поверхности раздела, отделяющие области с различными диэлектрическими свойствами. При наличии внешнего электрического поля создаются условия для миграционной поляризации между кристаллической фазой основы и аморфной фазой покрытия, обусловленной перераспределением свободных зарядов в объеме композита. Причем химическое взаимодействие АФС с керамикой приводит к сглаживанию рельефа поверхности алюмосиликатной основы и заращиванию глубоких пор. Композит «алюмосиликат – покрытие АФС-фторопласт» отличается от остальных материалов прежде всего тем, что алюмофосфатное связующее покрытия химически реагирует с керамической основой. Ионы примеси, внесенные при нанесении покрытия, его композиционная структура, а также гетерогенность границы раздела определяет выраженную частотную зависимость ε и tgδ, а также большие диэлектрические потери композита в сравнении с исходным алюмосиликатным материалом.

люмосиликатная керамика, суспензия фторопласта, алюмофосфатное связующее (АФС), неводные композиции компонентов полиуретана, структура покрытия

1. Электрофарфор[Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://academic2.ru/%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B0%D1%80%D1%84%D0%BE%D1%80_20144030 – Дата доступа:19.11.2019.

2. Композиционные материалы на основе силикатов и алюмосиликатов / С. М. Азаров [и др.]. – Минск: Беларус. навука, 2014. – 175 с.

3. Параметры эквивалентных схем замещения диэлектрика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://etm.mpei.ru/App_Text/tut/losses/4_2_losses.pdf – Дата доступа:9.11.2019

4. Модификация свойств крупнопористой алюмосиликатной керамики олигомерными фосфатами металлов /В. Н. Макатун [и др.] // Неорганические материалы. – 2005. – Т. 41, № 1. – С. 88–92.

5. Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий / С. Л. Голынко-Вольфсон [и др.]. – Л.: Химия, Ленинград. отд-ние, 1968. – 191 с.

6. Копейкин, В. А. Материалы на основе металлофосфатов / В. А. Копейкин, А. П. Петрова, И. Л. Рашкрван. – М.: Химия, 1976. – 200 с.

7. Модифицирование поверхности высокопористых керамических материалов / В. Н., Анциферов [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. – 2004. – № 8. – С. 2–4.

8. Бердов Г.И., Повышение механической прочности керамики обработкой в растворе соли / Г. И. Бердов, В. З. Гиндулина // Стекло и керамика. – 1965. – № 12. – С. 34–36.