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《聚硅氧烷先驱体转化制备陶瓷基复合材料研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、聚硅氧烷先驱体转化制备陶瓷基复合材料研究中国人民解放军国防科学技术大学博士学位论文聚硅氧烷先驱体转化制备陶瓷基复合材料研究姓名:马青松申请学位级别:博士专业:材料学指导教师:陈朝辉20030101独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表和撰写过的研究成果,也不包含为获得国防科学技术大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文题目:鐾壁氢拯盏墅生筮些剑.螽堕瓷基复佥盐
2、粒盟窒日期:如哆年中月日学位论文作者签名:?曼交担学位论文版权使用授权书本人完全了解国防科学技术大学有关保留、使用学位论文的规定。本人授权国防科学技术大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密学位论文在解密后适用本授权书。学位论文题目:錾蕉氢煊蕴堕焦艟丝剑查隍瓷基复佥挝盘盟窒日期:乒一≯年垆月≯咱学位论文作者签名:』盔翌丝作者指导教师签名:日期:乃,。;年月;日丝:查田防科学技术大学研究生院学位论文摘要先驱体转化制备
3、陶瓷材料的工艺因制备温度低、材料组成可控、成型加工容易等优点受到广泛关注,在陶瓷纤维及其复合材料的制备中显示出巨大优势和广阔应用前景。本文在全面综述先驱体转化制备陶瓷材料各方面研究情况的基础上,针对低成本制备技术,在国内率先开展聚硅氧烷先驱体转化制备陶瓷基复合材料研究,旨在拓宽先驱体转化制备陶瓷材料工艺的应用范围,为加快先驱体转化陶瓷的应用奠定基础。选用国内市场已经商品化的廉价含氢聚硅氧烷、含乙烯基聚硅氧烷和二乙烯基苯为原料,运用傅利叶转换红外光谱、热分析、元素分析、射线衍射、扫描电子显微镜等手段,对聚硅氧烷的交联与裂解行为、聚硅氧烷转化制备陶瓷基复合材料的工艺以及材
4、料的结构与性能进行了系统研究。研究了/和/两个体系的交联与裂解行为。/和/在氯铂酸的催化作用下能有效交联。催化剂含量、各组分重量比例和温度是影响交联程度和陶瓷产率的关键因素。重量例分别为.:和:的/和/体系陶瓷产率最高,分别为.%和.%。两个体系的交联产物均为无色透明坚硬固体,符合成型需要,又具有高陶瓷产率,是制备..陶瓷基复合材料的合适先驱体。对两个体系的裂解产物和裂解过程进行了表征。结果表明,两体系裂解产物皆由、、元素组成,其中全部与结合,一部分与结合,另一部分以自由碳形式存在。裂解温度对产物成分、结构以及物相有明显的影响。两体系交联产物的结构不同导致裂解产物在成
5、分和结构上存在明显差异。两个体系的裂解都可以分为两个阶段。/体系第一阶段裂解的活化能为./,遵循.方程,由随机成核步骤控制裂解反应。/体系第一阶段裂解的活化能为./,由三维扩散步骤控制裂解反应。两个体系第二阶段的活化能分别为./和./,都遵循抛物线法则,由一维扩散过程控制裂解反应。关于/体系交联与裂解的上述结果至今未见报道。第页国防科学技术大学研究生院学位论文探讨了用/体系制各.复合材料的工艺以及材料的结构与性能。颗粒可以抑制/裂解时的体积收缩,同时起到增强作用。颗粒含量为%和%的/.的强度分别达到.和.,是单体?陶瓷的~倍。但它们的抗氧化、抗热震和耐高温性能都较差。
6、也能起到增强作用,含量为%的/?的强度为.,同时表现出优秀的耐高温性能。的加入还能大幅度降低..陶瓷的电阻率。研究了活性增强相在聚硅氧烷转化制备陶瓷材料中的应用。在%/?.中加入舢能进一步减少先驱体裂解时的体积收缩,同时也能起到增强作用。含%的%/.的强度为.,是不含的%/..的.倍。舢的加入还能显著提高%/..的耐高温和抗氧化性能,但不能提高材料的抗热震性能。的加入也能明显降低..陶瓷的电阻率。℃时,可与先驱体裂解产生的含碳小分子气体反应生成。,。时可与裂解气氛反应生成,温度升高,的氮化反应不断进行。粉的加入有助于的氮化。活性增强相在聚硅氧烷转化制备陶瓷材料中的应用
7、至今尚未见报道。研究了./..复合材料的制各工艺与性能。结果表明,先驱体转化制备..复合材料时,提高裂解升温速度和第一周期在℃下常压裂解并不能提高材料的力学性能。在第一周期采用热压辅助裂解可以明显提高材料的力学性能。第一周期在、下热压所得材料的力学性能最好,其强度和断裂韧性从未经热压辅助裂解时的.和.?提高到和.?。高温裂解、快速升温以及施加压力三方面因素的共同作用是材料力学性能明显提高的原因。在制备材料的倒数第二周期采用℃裂解也能提高材料性能。在℃下裂解后,材料的强度和韧性从.和.?提高到.和.?。利用上述两种工艺提高先驱体转化制备的..的力学性能
