廖潘兴
,
黄小忠
,
杜作娟
,
王亚玲
,
施旸谷
,
许慎微
,
邹杨君
,
李志元
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.15.029
利用 PCS 和 Be(acac)2合成了一系列含铍聚碳硅烷(PBeCS),通过 FT-IR、NMR、GPC、XPS 等检测方法考察了 Be 含量、反应温度、反应时间对PBeCS 的影响.结果显示,PCS 和 Be(acac)2的反应主要通过消耗 PCS 的 Si—H 键来完成；PBeCS 从Be(acac)2中引入了烯醇式结构：CH 3 CO CH??C O；在270℃左右,Be 含量小于0．8％(质量分数)时,PBeCS 的分子量随着 Be 含量的增加而增大,分布变宽,但 Be 含量在0．8％~1．0％(质量分数)之间时,PBeCS 的分子量随着 Be 含量的增加而迅速减少,分布变窄；提高反应温度、延长反应时间可以使 PBeCS 的分子量增大,分布变宽；PBeCS 的 C 元素和 O 元素的含量的增加来自Be(acac)2.
关键词:
铍
,
聚碳硅烷
,
含铍聚碳硅烷
,
合成工艺
施旸谷
,
黄小忠
,
杜作娟
,
许慎微
,
廖潘兴
,
邹杨君
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.07.008
目的：提高碳化硅纤维的高温力学性能。方法以含铍聚碳硅烷为原料,采用先驱体转化法制备含铍碳化硅纤维,对含铍碳化硅纤维进行SEM和XRD分析,并对其常温和高温力学性能进行测试。结果制得的纤维直径在20~30μm,表面光滑,无明显缺陷。纤维常温拉伸强度为600~700 MPa,与商品级碳化硅纤维有较大差距,但在空气中800℃加热2 h后,拉伸强度提升30%以上。在空气中1100℃加热2 h后,纤维表面形貌无明显改变,拉伸强度仍能保持90%以上。在空气中1200℃加热2 h后,纤维表面出现裂纹,导致其拉伸强度明显下降。普通SiC纤维的拉伸强度随着空气热处理温度的升高而不断下降,并且在相同的空气热处理温度下,其强度保留率明显低于含铍碳化硅纤维。在空气热处理过程中,含铍碳化硅纤维表面生成了SiO2层,而普通碳化硅纤维却没有生成SiO2。结论含铍碳化硅纤维在空气中具有优异的耐高温性能,原因是Be元素促使纤维表面的SiC氧化生成了SiO2保护层,一方面阻止了纤维内部材料被进一步氧化,另一方面对纤维表面起到了加强作用。
关键词:
铍
,
碳化硅纤维
,
拉伸强度
,
表面形貌
,
耐高温
,
热处理
