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    188宝金博页面版: 裂解温度对先驱体转化制备2D-C-sub-f-sub-SiC材料结构与性能的影响

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    内容提示： 第 26卷 第 5期2006年 10月 航 空 材 料 学 报JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALSVo.l 26, No. 5O ctober2006裂解温度对先驱体转化制备 2D-Cf/SiC材料结构与性能的影响简 科, 陈朝辉, 马青松, 郑文伟, 胡海峰(国防科技大学 新型陶瓷纤维及复合材料国防科技重点实验室, 长沙 410073)摘要: 以聚碳硅烷 ( PCS)、 二乙烯基苯 (DVB )和 SiC 微粉为原料制备了 2D-Cf/S iC材料, 考察了 首次裂解温度对材料结构与性能的影响。 结果表明 , 首次裂解温度的提高有助于弱化界面结合, 形成良 好的界面结 构, 从而提高材料的力学性能。 ...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：16 | 上传日期：2015-12-31 23:26:30 | 文档星级：
    第 26卷 第 5期2006年 10月 航 空 材 料 学 报JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALSVo.l 26, No. 5O ctober2006裂解温度对先驱体转化制备 2D-Cf/SiC材料结构与性能的影响简 科, 陈朝辉, 马青松, 郑文伟, 胡海峰(国防科技大学 新型陶瓷纤维及复合材料国防科技重点实验室, 长沙 410073)摘要: 以聚碳硅烷 ( PCS)、 二乙烯基苯 (DVB )和 SiC 微粉为原料制备了 2D-Cf/S iC材料, 考察了 首次裂解温度对材料结构与性能的影响。 结果表明 , 首次裂解温度的提高有助于弱化界面结合, 形成良 好的界面结 构, 从而提高材料的力学性能。 当裂解温度从 1000提高到 1600时, 材料的弯曲强度由 200. 7MPa提高到 319. 2MPa , 剪切强度由16. 8MPa提高到 29. 8MPa , 断裂韧度由 7. 4 MPa m1/2提高到 15. 0 MPa m1/2。关键词: 裂解温度; 界面; 先驱体转化法; Cf/S i C 材料中图分类号: TB323文献标识码: A文章编号:1005 -5053( 2006) 05-61-04收稿日 期:2004 -12-06; 修订日 期:2005 -01-05作者简介: 简科 ( 1979 ), 男, 汉族, 博士生, ( E-m ail) jian -kenudt @ sina . com。Cf/S iC复合材料结合了 碳纤维优异的力学性能、高温稳定性能以及碳化硅基体的抗氧化性能, 在高温热结构方面具有广阔的应用前景。 在 Cf/SiC 复合材料的众多制备方法中, 先驱体转化法 ( PIP)由于成型工艺简单、制备温度较低等特点而受到关注先驱体转化法是以预成型体为骨架, 真空浸渍聚合物熔体或其溶液进入预成型体中, 然后在惰性气体保护下高温裂解, 反复浸渍、 裂解过程, 制备致密的复合材料。 在前期工作中, 对加压浸渍[ 3]等工艺进行了 较为深入的研究, 而关于裂解温度对材料结构与性能的影响研究较少。 同时, 由于第一次浸渍 - 裂解周期对材料的界面结构[ 1]。[ 2]、 裂解升温速度和力学性能具有至关重要的影 响采用先驱体转化法制备了 2D-Cf/S iC 材料, 考察了首次裂解温度对材料结构与性能的影响。[ 4], 因此, 本工作1 实验部分1. 1 原料碳布: 吉林碳素厂生产的粗纱平纹布, 丝束 3K,厚度 0. 24mm, 碳纤维单丝强度 2. 8~ 3. 5GPa。先驱体聚碳硅烷 ( PCS): 国防科技大学合成, 数均分子量为 1300左右, 软化温度为 195~ 210。二乙烯基苯 ( DVB ): 株洲化工厂生产, 工业纯,淡黄色透明液体, 用作 PCS的溶剂和交联剂。-S i C (标称粒度 1. 0m ): 郑州第二砂 轮厂生产, 密度 3. 2g/c m高纯氮气: 纯度为 99. 999%, 用于 1200以下温度裂解时的 保护气 体。 高纯 氩气: 纯度 为 99.999% , 用于 1200以上温度裂解时的保护气体。1. 2 实验过程采用浆料涂刷- 模压法制备碳布预成型体。 浆料由 SiC 微粉、 先驱体聚碳硅烷和二乙烯基苯溶剂组成, 超声搅拌使其充分混合均匀。 将碳布裁剪成一定形状, 铺入模具中, 均匀、适量地涂刷浆料, 然后模压成坯体, 交联后采用不同温度裂解, 脱模得到碳布层压板预成型体。 由于浆料中含有先驱体, 常压裂解后材料的孔隙率很高, 因此必须经过反复先驱体 ( PCS /DVB)浸渍- 交联- 裂解过程来使预成型体致密化, 制得致密的碳纤维布增强碳化硅复合材料。 本文考察了 6种不同裂解温度对 2D-Cf/S i C 材料密度与力学性能的影响, 其中各周期裂解温度如表 1所示。3, 作为惰性填料。表 1制备 2D-Cf/S i C 材料各周期的裂解温度Tab le 1Pyrolysis temperature of each cycle of 2D-Cf/SiC com-positesSa m plesPyrolysistemperatu re of the1stcycle/1000Pyrolysistemperature of the2nd~ 9thcycle/1200A-1000A-120012001200A-130013001200A-140014001200A-150015001200A-160016001200

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