滕雅娣
,
孙晓龙
,
黄鑫龙
,
盛永刚
,
周华锋
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.09.006
以甲基氢二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷为原料,采用氨解反应以及热聚合反应合成了一系列乙烯基氢基甲基聚硅氮烷(PSZ135-170),其数均分子量(Mn)在2．9×103~1．9×105之间,单位浓度聚合物的粘度(ηred)在0．06~0．49mL/g之间.通过FTIR和1HNMR对聚硅氮烷结构进行了表征,该系列聚硅氮烷具有无定型结构,可溶解于正己烷、甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺等常用有机溶剂中,通过TGA分析了该系列聚硅氮烷的热性能,发现随着聚硅氮烷分子量的增加,在N2中25~700℃热解后剩余物的百分含量逐渐升高,最高可达72．58％.
关键词:
甲基氢二氯硅烷
,
甲基乙烯基二氯硅烷
,
聚硅氮烷
,
陶瓷前驱体
,
溶解性
,
耐热性
,
粘度
叶丽
,
孙妮娟
,
韩伟健
,
曹淑伟
,
赵彤
宇航材料工艺
以三氯化硼和六甲基二硅氮烷为原料制备了聚硼氮烷预聚体,再经高分子化制备了可溶的氮化硼陶瓷前驱体—聚硼氮烷.该法合成工艺简单,反应温和.采用凝胶渗透色谱、核磁共振氢谱、傅里叶红外光谱、热失重分析仪、元素分析等对预聚体高分子化过程中的分子量变化、高分子化机理、聚硼氮烷的裂解过程、所得陶瓷的元素组成进行了研究.结果表明,高分子化过程中主要发生了六甲基二硅氮烷脱除和转氨基反应.所得聚硼氮烷重均分子量为7 582,氮气下1 000℃时的陶瓷产率为41.6 wt％,陶瓷化转变主要发生在400～600℃,800℃时陶瓷化转变基本进行完毕,800℃氨气下裂解得到低C含量的白色氮化硼陶瓷,进一步在1 500℃氩气中裂解可得到结晶度较高的氮化硼陶瓷.
关键词:
氮化硼陶瓷
,
聚硼氮烷
,
高分子化
,
陶瓷前驱体
,
裂解
杨星
,
崔红
,
闫联生
,
孟祥利
,
张强
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.02.012
采用聚碳硅烷和有机锆聚合物混合前驱体,通过反复浸渍裂解工艺制备了C/C-ZrC-SiC复合材料,分析了材料的组成与结构,研究了不同陶瓷前驱体配比对材料烧蚀性能的影响.结果表明,复相陶瓷基体由大量ZrC颗粒均匀弥散分布在连续SiC相中组成.随着ZrC含量的增加,C/C-ZrC-SiC复合材料的烧蚀率呈现先减小后增大的趋势.当聚碳硅烷与有机锆聚合物的配比(质量比)为1∶3时,ZrC体积含量约为13.3％,氧乙炔烧蚀600 s后,C/C-ZrC-SiC复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率降至最低,分别为-0.0015 mm/s和0.0002 g/s.研究发现,高温氧化环境中,形成了粘稠的ZrO2-SiO2玻璃态氧化膜,有效降低了氧化性气氛向材料内部扩散的速率,对材料基体形成了较好的保护.
关键词:
陶瓷前驱体
,
配比
,
浸渍裂解
,
C/C-ZrC-SiC复合材料
,
烧蚀性能
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00959
采用微米级Al粉作为活性填料, SiC微粉作为惰性填料, 聚碳硅烷作为陶瓷前驱体制备SiC基复相陶瓷. 研究了热解温度和保温时间对陶瓷产率、线收缩率、力学性能以及微观结构的影响. 研究表明, 由于活性Al粉颗粒在热解过程中与含碳的有机小分子以及反应性气氛发生氮化和碳化反应, 产生体积膨胀效应, 热解陶瓷表现为小收缩、高产率, 可以满足近净尺寸成型的要求. 在1000℃热解保温1h, 线收缩率为0.08%, 陶瓷产率为99.68%, 材料的三点弯曲强度达到293MPa.
关键词:
陶瓷前驱体
,
active filler
,
linear shrinkage
,
ceramic yield
滕雅娣
,
孙晓龙
,
黄鑫龙
,
盛永刚
,
周华锋
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.07.004
以不同比例的甲基氢二氯硅烷(0,20％,50％,80％和100％(摩尔分数))和甲基乙烯基二氯硅烷为原料,采用氨解反应以及热聚合反应合成了一系列不同组成的乙烯基氢基甲基聚硅氮烷(PVHMS),其重均分子量在8．61×104~4．0×105之间.通过FT-IR 和1 H NMR 对该系列聚硅氮烷的结构进行了表征,发现它们属于无定型结构；0％(摩尔分数) PVHMS 为线型结构,呈粘流态,可溶解于常用有机溶剂中,在 N2中1000℃热解后剩余物百分含量为61．80％；20％(摩尔分数)PVHMS 具有交联的支化结构,加热变硬,不溶于常用有机溶剂,热解后剩余物百分含量为57．41％；50％(摩尔分数)PVHMS 为含有少量环状结构的线型聚合物,加热到91℃变软,可溶解于常用有机溶剂中,热解后剩余物百分含量为71．00％；80％(摩尔分数)PVHMS 为含有少量环状结构的线型聚合物,加热到140℃左右变软,可溶解于常用有机溶剂中,热解后剩余物百分含量为80．81％；100％(摩尔分数)PVHMS 具有流苏型支化结构,可溶于热的极性有机溶剂中,加热至300℃无明显的热塑性和热固性变化,热解后剩余物百分含量为85．30％.作为陶瓷前驱体该系列聚硅氮烷既具有易加工的性能,在陶瓷化过程中又具有较高的陶瓷化收率.
关键词:
聚硅氮烷
,
陶瓷前驱体
,
甲基氢二氯硅烷
,
甲基乙烯基二氯硅烷
王怀荣
,
葛凯凯
,
韩伟健
,
赵京波
,
赵彤
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.06.014
以聚硅乙炔(PMSA)为交联剂,改性硅硼碳氮(SiBCN)陶瓷前驱体,对前驱体的合成与裂解行为进行了详细研究.该前驱体陶瓷产率高(＞80wt％),并且陶瓷产物致密、抗氧化性能优良.采用FT-IR对改性前驱体的结构进行了表征,采用DSC、TGA、XRD、马弗炉煅烧等方法对改性前驱体固化行为及其裂解产物的高温稳定性能、抗氧化性能进行了表征.研究结果表明:PMSA与SiBCN前驱体具有良好的相容性,低温下PMSA中的C三C即可与SiBCN前驱体中的硅氢键发生加成反应,得到致密的块体材料,并显著提高前驱体的陶瓷产率,最高可达84.85％.空气气氛TGA和马弗炉煅烧实验表明裂解产物具有优良的高温抗氧化性能.
关键词:
聚硅乙炔
,
硅硼碳氮
,
陶瓷前驱体
,
抗氧化性能
程广文
,
郭亚林
材料导报
介绍了一种二硼化锆陶瓷前驱体的制备方法.首先以氧氯化锆、邻羟基苯甲醇、乙酰丙酮为单体,在三乙胺作用下发生缩聚反应,合成出一种含锆聚合物.然后将该聚合物与硼酸在溶液中共混,除去溶剂后即得到二硼化锆陶瓷前驱体.用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对含锆聚合物进行表征,用X射线衍射对二硼化锆陶瓷前驱体的配方及裂解温度进行优化分析.结果表明,所合成的含锆聚合物是一种以Zr-O-Zr为主链、乙酰丙酮与邻羟基苯甲醇配体为侧链的线性聚合物.该聚合物具有良好的溶解性,可与硼酸以1∶1.5的质量比在丙酮/乙醇溶液中共混,从而得到二硼化锆陶瓷前驱体.该前驱体在1400℃下的惰性气氛中裂解,可生成二硼化锆陶瓷粉末,其陶瓷转化率为30％左右.
关键词:
二硼化锆
,
陶瓷前驱体
,
制备
,
裂解
朱云洲
,
黄政仁
,
董绍明
,
袁明
,
江东亮
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.036
采用微米级A1粉作为活性填料,SiC微粉作为惰性填料,聚碳硅烷作为陶瓷前驱体制备SiC基复相陶瓷.研究了热解温度和保温时间对陶瓷产率、线收缩率、力学性能以及微观结构的影响.研究表明,由于活性Al粉颗粒在热解过程中与含碳的有机小分子以及反应性气氛发生氮化和碳化反应,产生体积膨胀效应,热解陶瓷表现为小收缩、高产率,可以满足近净尺寸成型的要求.在1000℃热解保温1h,线收缩率为0.08%,陶瓷产率为99.68%,材料的三点弯曲强度达到293MPa.
关键词:
陶瓷前驱体
,
活性填料
,
线收缩率
,
陶瓷产率
滕雅娣
,
黄鑫龙
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.05.005
以甲基乙烯基二氯硅烷为原料，经硼氢化、氨解以及热聚合反应合成了一系列聚硼硅氮烷(PBSZ)，重均分子量(MW)为9．0×104~2．6×105.利用改进的姜黄素直接光度法测得其实际硼含量为2．59％~9．92％(质量分数).用FT-IR和1 H NMR对 PBSZ 结构进行了表征，发现硼含量高的 PBSZ 具有线型结构，硼含量低的PBSZ具有星型结构.线型结构的PBSZ可溶解于四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯、三氯甲烷和无水乙醇等常用有机溶剂中，星型结构的PBSZ不溶解.通过TGA对该系列PBSZ与自制的聚硅氮烷(PSZ)的热性能进行了对比测试，结果表明，在1350~1500℃区间PBSZ的失重率为0~0．09％，而PSZ的失重率为0．73％，说明该系列PBSZ转化成的Si-B-C-N四元体系陶瓷比Si-C-N三元体系陶瓷具有更好的高温稳定性.
关键词:
陶瓷前驱体
,
硼氢化反应
,
聚硼硅氮烷
,
姜黄素直接光度法
,
SiBCN陶瓷
,
高温稳定性
