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具备吸收雷达波功能的三叶型碳化硅纤维研制

王应德 , 冯春祥 , 王娟 , 宋永才 , 王军 , 姚闽 , 何迎春 , 薛金根 , 龙剑锋

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.01.010

以聚碳硅烷（PCS）为原料，采用熔融纺丝制备三叶型PCS纤维后，经不熔化和烧成制得三叶型碳化硅纤维。研究了纺丝温度、收丝速度等对纤维异形度的影响，并对预氧化和烧成工艺以及吸波性能等进行了研究。研究表明，较低的纺丝温度、适当高的纺丝压力和较低的转速有利于提高纤维的异形度。与相同当量直径的圆形纤维相比，三叶型碳化硅纤维的抗拉强度平均提高约30%，三叶型碳化硅纤维在8～18 GHz范围内具有较好的吸收雷达波性能。

关键词: 聚碳硅烷 , 熔融纺丝 , 三叶型碳化硅纤维 , 雷达波吸收

具有雷达吸波功能的碳化硅纤维的制备

王军 , 陈革 , 王应德 , 王娟 , 姚闽 , 宋永才 , 冯春祥

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2000.04.006

以聚碳硅烷为原料,通过熔融纺丝、不熔化处理和烧成,制备出异形截面碳化硅纤维这种纤维与环氧树脂复合成结构吸波材料,具有良好的雷达吸波性能.

关键词: 聚碳硅烷 , 碳化硅纤维 , 雷达吸波材料

先驱体法制备的含铝SiC纤维的组成和结构研究

余煜玺 , 李效东 , 曹峰 , 王应德 , 王军 , 郑春满 , 冯春祥

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.01.016

先驱体聚铝碳硅烷经熔融纺丝、空气预氧化处理、1300℃烧成可制得SiC(OAl)纤维(称为KD-A),该纤维再经1800℃烧结转变为SiC(Al)纤维(称为KD-SA).采用了元素分析、AES、SEM、XRD、RMS以及29Si、13C、27Al魔角自旋固体核磁共振等测试方法对纤维的组成和结构进行了研究.元素分析结果表明KD-A的化学组成为SiC1/31O0.25Al0.018,KD-SA为SiC1.03O0.013Al0.024.AES表明,KD-A和KD-SA的表面和内部组成不同.SEM表明KD-A、KD-SA表面光滑平坦,没出现孔洞、裂纹、沟槽等表面缺陷.XRD、RMS以及29Si、13C、27Al核磁共振的分析结果表明:KD-A包含较多的不定形游离C,O以不定形SiCxOy复合相的形式存在,Al与复合相中的O相连存在于复合相中,复合相在纤维中是连续相,少量的β-SiC微晶分散在其中,是非晶SiC纤维;KD-SA含有大量的β-SiC晶粒,少量的α-SiC和Al2O3,是近化学计量比的多晶SiC纤维.

关键词: 先驱体 , 聚铝碳硅烷 , 碳化硅纤维 , 结构

干法纺丝法制备低氧含量SiC纤维

王应德 , 薛金根 , 赵征 , 彭善勇

稀有金属材料与工程

降低SiC纤维中的氧含量是提高其耐温性能的主要途径之一.本文以高分子量聚碳硅烷(PCS)为原料,通过干法纺丝、高温烧成等工艺,制得了氧含量为3.41%(质量分数)的SiC纤维.通过TG-DTA,IR等手段分析了干纺PCS纤维的无机化过程,并通过元素分析、XRD和SEM等手段,对纤维的结构、组成和耐高温性能进行了分析.结果表明:干纺PCS纤维烧成时,存在着二甲苯残留溶剂的挥发、自交联反应和无机化等复杂的过程,制备的SiC纤维在1000℃的空气中灼烧1 h后强度保持率约为91%.

关键词: 干法纺丝 , 聚碳硅烷 , 碳化硅纤维

影响SiC陶瓷纤维力学性能的因素评价

王浩 , 李效东 , 彭平 , 冯春祥 , 王应德

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2001.03.002

在SiC陶瓷纤维整个制备工艺过程中，影响因素繁多而且交叉作用，每个因素的变化都对SiC纤维的力学性能产生很大影响。本文以先驱体转化法为例，针对SiC陶瓷纤维整个制备工艺过程中的四个阶段，综述了各个因素对SiC陶瓷纤维最终力学性能的影响。

关键词: SiC , 陶瓷纤维 , 力学性能 , 制备工艺

水解对聚烷胺基环硼氮烷及其热解产物的影响

雷永鹏 , 王应德 , 薛金根 , 宋永才

功能材料

研究了一种新型氮化硼先驱体——聚烷胺基环硼氮烷（PPAB）在空气中的水解过程,利用FT-IR、TGA、XRD和EDX考察了水解对PPAB及其在氩气中裂解产物结构和组成的影响。结果表明PPAB在空气中极易水解,其分子结构中的B—N键易水解形成B—O键,水解程度随放置时间及温度的增加而加快。水解前后的PPAB在1000℃时的陶瓷产率分别为45.9%和56.4%。水解后的先驱体在Ar中的裂解产物中含有较多B2O3,而未水解的PPAB裂解产物中B、N原子比接近化学计量比,不含B2O3。

关键词: 氮化硼 , 先驱体转化法 , 聚硼氮烷 , 水解

静电纺丝法制备纳米或亚微米纤维的研究进展

殷玲玲 , 王应德 , 蓝新艳 , 薛金根 , 彭善勇 , 刘绪光

材料导报

静电纺丝法是一种制造纳米或亚微米纤维的技术,综述了静电纺丝工艺的进展以及这种纺丝方法纺制纳米或亚微米纤维的形成机理和工艺过程,结合静电纺丝法的最新进展列举了一些纳米或亚微米纤维的研究成果,展望了静电纺丝技术的应用前景.

关键词: 静电纺丝 , 纳米纤维 , 亚微米纤维

三折叶形截面碳化硅纤维的制备及其电磁性能

刘旭光 , 王应德 , 薛金根 , 蓝新艳

功能材料

通过熔融纺丝制备出三折叶形聚碳硅烷原纤维,然后将原纤维不熔化及高温烧成得到平均当量直径为27μm、拉伸强度为1.7GPa的三折叶形碳化硅纤维.以环氧树脂为粘结剂,分别研究了有规排列长纤维及无规排列短切纤维在复合材料中的电磁性能,在X波段,有序排列长纤维的介电常数实部ε'为6.52～6.88,虚部ε"为3.02～4.03,无规排列短切纤维的介电常数实部ε'为10.5～12.0,虚部ε"为11.1～14.2,在2mm厚度下,无规排列短切纤维具有更高的介电损耗和更好的频散效应.

关键词: 碳化硅纤维 , 三折叶形 , 制备 , 电磁性能

反应温度对液态聚硅烷高压合成聚碳硅烷性能的影响

程祥珍 , 宋永才 , 谢征芳 , 肖加余 , 王应德

高分子材料科学与工程

以液态聚硅烷(LPS)为原料,在高压釜内反应制备了聚碳硅烷(PCS)先驱体.研究发现,随着反应温度的升高,PCS的分子量增大,产率提高,软化点提高,Si-H键含量降低,在反应过程中LPS首先转化为小分子量的PCS,然后是小分子的PCS间发生脱氢及少量脱甲烷缩合使分子量长大.450 ℃后,反应产率明显增加,分子量分布出现中分子量峰.

关键词: 反应温度 , 液态聚硅烷 , 高压合成 , 聚碳硅烷