李亚静
,
张跃
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13278
SiBCN是目前重要的高温非晶材料之一.非晶结构表征是研究非晶材料形成过程的关键.采用固态NMR和FT-IR为主要的研究手段研究聚硅硼碳氮烷的热稳定性和SiBCN陶瓷前驱体高温裂解机理.研究表明,陶瓷化转变过程分为三个阶段,第一阶段是产生引发剂,即聚合物前驱体中的叔碳脱氢转化成季碳自由基;第二阶段是链增长和链终止,季碳自由基首先攻击碳甲基,使甲基脱落生成新的自由基,随着温度的升高,自由基还会攻击硅甲基,生成新的自由基.在生成新的自由基过程中使链增长.当自由基与自由基结合时,链终止;第三阶段是陶瓷化,通过脱氢将已经无机化的中间产物转化成陶瓷,形成无机三维连续非晶网络.第一、二阶段属于有机转变,第三阶段属于无机转变.当转化成陶瓷时,陶瓷内只含有Si、B、C和N四种元素,端基完全脱落.
关键词:
MNR
,
FT-IR
,
SiBCN
,
聚硼硅氮烷
李亚静
,
李婧
,
刘洪丽
,
张跃
人工晶体学报
高温结构材料ZrB2陶瓷由于其烧结温度高,应用受到限制,SiBCN聚合物前驱体的添加降低了ZrB2的烧结温度,并能够获得致密的ZrB2-SiBCN复合陶瓷.研究其氧化行为对于ZrB2-SiBCN陶瓷在高温领域的应用有重要的意义.通过XRD、SEM等手段对陶瓷1300℃时氧化行为进行了分析和研究,结果表明,在高温空气环境下,SiBCN陶瓷氧化直接生成硼硅酸盐玻璃,硼硅酸盐玻璃粘度低,铺展速度快,在陶瓷表面可形成氧化物保护层,阻碍陶瓷的进一步氧化.ZrO2与SiO2反应生成新的ZrSiO4相,使硼硅酸玻璃层因被消耗而变薄,ZrSiO4附近的ZrB2颗粒从硼硅酸盐玻璃层内裸露出来,加速了ZrB2的氧化.ZrSiO4相的生成降低了硼硅酸盐玻璃对陶瓷的抗氧化保护作用.
关键词:
SiBCN
,
ZrB2
,
前驱体
,
氧化行为
李亚静
,
李婧
,
刘洪丽
,
张跃
人工晶体学报
采用固态核磁共振(NMR)为主要研究手段,FT-IR,XRD等作为辅助方法对陶瓷前驱体高温裂解制备的SiBCN陶瓷的结构进行分析和表征.研究表明SiBCN陶瓷是非晶结构,并且SiBCN陶瓷结构中存在Si四面体结构,与非晶的氧化硅中硅氧四面体的结构相类似;SiBCN陶瓷前驱体中C-C键,Si-C键,Si-N键以及C-B-C键经过高温裂解后保留在SiBCN陶瓷结构中;SiBCN陶瓷中的硼原子与其它原子形成的是平面三角结构,但是前驱体向陶瓷转化过程中,由于季碳的产生,空间位阻增大,围绕中心碳发生了偏转以降低产生季碳造成的应力增大,这样的偏转改变了一部分硼的空间结构,使硼原子不在一个平面内而使化学位移发生改变.
关键词:
核磁共振
,
SiBCN
,
有机前驱体
,
化学位移
张通
,
张宁
,
杨非易
,
阚洪敏
,
王晓阳
,
龙海波
硅酸盐通报
本文以SiCN、SiCNAl和SiBCN多元非晶态陶瓷为例,总结了非晶态陶瓷当前发展现状和应用不同方法合成陶瓷的工艺,比较了各种方法的优缺点和制备时影响材料质量的因素,并对今后的发展趋势进行了展望,对多元非晶态陶瓷的进一步研究具有一定的指导作用.
关键词:
多元非晶态陶瓷
,
SiCN
,
SiCNAl
,
SiBCN
