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以短切炭纤维、氮化硅为原料，采用凝胶注模工艺，在1600℃、N2气氛下无压烧结制备了夹层结构Cf-Si3N4复合材料。采用网络矢量分析仪测试了夹层结构CrSi3N4复合材料在X波段的介电响应行为，并通过理论建模深入分析了该复合材料的微波介电响应机理。结果表明：短切炭纤维呈二维分布的夹层结构，CrSi3N4复合材料介电常数随着炭纤维面密度增加存在“阈值”现象。通过修正Debye模型，提出了夹层结构Cf-Si3N4复合材料在炭纤维形成导通网络后的介电响应理论模型，揭示了夹层结构Cf-Si3N4复合材料介电损耗