惰性气氛中含氧氮化硅陶瓷纤维的热稳定性研究

硅酸盐通报 , 2015, 34(7): 1798-1802.

惰性气氛中含氧氮化硅陶瓷纤维的热稳定性研究

黎阳 ^1, , 杨莲 ^2, , 洪流 ^3, , 杨闯 ^4, , 高家诚 ^5,

1.贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵阳,550014

2.贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵阳,550014

3.贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵阳,550014

4.贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵阳,550014

5.重庆大学材料科学与工程学院,重庆,400045

基金项目: 国家自然科学基金项目(51462004)

关键词：氮化硅陶瓷纤维 , 聚碳硅烷 , 惰性气氛 , 热稳定性

Thermal Stability of Oxygen Containing Silicon Nitride Ceramic Fibers in Inert Atmosphere

Keywords： silicon nitride ceramic fiber , polycarbosilane , inert atmosphere , thermal stability

将γ辐照聚碳硅烷先驱丝法制备的含氧氮化硅陶瓷纤维在惰性气氛中进行高温处理,利用抗拉强度测试、体积密度测试、XRD、SEM、TG-DSC和元素分析等手段研究了氮化硅陶瓷纤维在惰性气氛中的热稳定性,探讨了陶瓷纤维性能退化机理.结果表明,含氧氮化硅陶瓷纤维在惰性气氛中可经受1200℃高温,其微观形貌致密完整,抗拉强度保留率在93％左右;温度超过1200℃时,陶瓷纤维中SiNxOy相的分解使得陶瓷纤维表面出现大量微观缺陷并使得力学性能降低,在1400℃时氮化硅陶瓷纤维完全失去力学性能,晶形结构从无定型结构转变为α-Si3N4结构;高温下SiNx0y相分解产生的SiO2在陶瓷纤维表面呈现液相聚集状态并使得陶瓷纤维间熔并粘连,而分解产生SiO和N2的气体一方面导致了陶瓷纤维的失重,另一方面使得O含量降低而N含量升高.

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