王会峰
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唐彬彬
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牟世伟
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星禧
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柯盛包
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韩克清
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刘勇
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余木火
兵器材料科学与工程
采用FTIR及TG对SiBN陶瓷纤维的结构及高温稳定性进行分析，在空气气氛中1400℃下对其进行高温氧化处理，并利用SEM、XRD、EDS等手段对高温处理后陶瓷纤维的结构及元素分布情况进行表征。结果表明：SiBN陶瓷纤维具有良好的高温稳定性，Si—N键、B—N键构成了SiBN陶瓷纤维的骨架架构，其碳的质量分数仅为0.1%；经高温氧化处理后SiBN纤维出现明显的皮芯结构，其中O元素以SiO2的形式主要富集在皮层，隔绝了纤维内部与空气的接触，从而保证了纤维的高温稳定性。另外，高温氧化处理后仍保持其纤维形状，结构致密，无明显孔洞，且仍为无定型结构。
关键词:
SiBN陶瓷纤维
,
前驱体聚合物转化法
,
高温抗氧化性
,
高温稳定性
柯盛包
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刘勇
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张晨宇
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王会峰
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韩克清
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滕翠青
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余木火
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140704.001
以聚硼硅氮烷(PBSZ)为前驱体,SiBNC纤维(SiBNCf)为增强纤维,采用前驱体聚合物裂解转化与热压烧结技术相结合的方法制备了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料.在800～1 500℃空气气氛下非等温氧化1～3 h,研究了SiBNCf/SiBNC的氧化演变机制及氧化动力学行为.采用SEM、XRD研究了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料氧化实验前后的微观形貌、物相,采用阿基米德体积排水法和三点弯曲测试法分析了复合材料的密度、孔隙率及力学性能.结果表明:SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料具有优异的抗氧化性能和高温稳定性,生成的氧化膜能有效阻隔氧气的进入,并且有效填补了SiBNCf/SiBNC复合材料的裂纹及孔洞缺陷,具有高温自愈合行为.SiBNCf/SiBNC复合材料氧化后密度提高,这能大幅度提高其三点弯曲强度,当密度从1.67 g/cm3提高到1.86 g/cm3时,气孔率下降41％,弯曲强度从7.51 MPa提高到26.54 MPa.
关键词:
SiBNC
,
陶瓷复合材料
,
抗氧化性
,
自愈合性
,
纤维增强
