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氧含量对Co-SiC纤维结构与性能的影响?

刘玲 , 陈剑铭 , 丁绍楠 , 李风萍 , 姚艳波 , 刘安华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅱ).007

系统研究了含钴聚碳硅烷交联丝的氧含量对所成含钴碳化硅(Co-SiC)纤维结构与性能的影响。研究结果显示,较之交联丝Co-PCS-air, Co-PCS-O2的氧含量较高,陶瓷产率较高,所成纤维的SiCxOy相含量较高、β-SiC和CoSi晶粒的增长速度较快,晶粒的尺寸较大,达到最大力学性能的烧结温度较低,电阻率也较低。该纤维电阻率在100~103Ω?cm之间可调,且具有一定的磁性,有望用作吸波纤维。

关键词: 聚碳硅烷 , 氧含量 , 含钴SiC纤维 , 电磁性能

氧含量对硅氧氮纤维结构的影响

陈剑铭 , 夏文丽 , 姚艳波 , 刘玲 , 丁绍楠 , 刘安华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.24.015

令不同氧含量的聚碳硅烷氧化交联丝在高纯氨气中氮化热解、脱碳氨化,继而在高纯氮气下高温热引发缩合/转氨基反应,生成硅氧氮烷并最终形成氧含量不同的硅氧氮(Si-O-N)陶瓷纤维。XRD、EP-MA和 TEM研究结果显示,所有元素在硅氮氧纤维中均匀分布,随着交联丝 O 含量增加,Si-O-N 陶瓷纤维的 O 含量随之增加,力学性能下降,而陶瓷产率则先升后降。高氧时纤维陶瓷产率下降是因为在高温热解时发生了相分解。XRD 和 TEM结果表明,氧含量不同的陶瓷纤维经1500℃高温处理后,均仍为无定型。氧可能对氮化硅的结晶有抑制作用。

关键词: 聚碳硅烷 , 先驱体转化法 , 氮化热解法 , 氧含量 , 硅氧氮纤维

聚碳硅烷氮化热解法制备Si3 N4纤维

兰琳 , 夏文丽 , 陈剑铭 , 刘玲 , 丁绍楠 , 刘安华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.20.017

将 PCS 电子束交联丝在氨气氛中氮化热解、脱碳氨化,继在氮气氛中高温热引发缩合/转氨基反应,生成硅氮烷并最终形成氮化硅(Si3 N4)纤维。所制备的 Si3 N4纤维白色透明,横截面和表面均光滑致密,无明显缺陷和孔洞。还研究了氮化热解的反应机理以及热解工艺对氮化硅(Si3 N4)纤维结构和性能的影响。红外光谱和元素分析的结果显示,氮化热解脱碳彻底,Si3 N4纤维 C 含量<1%;烧结温度提高,N含量随之增加,O 含量则先增后减;烧结温度不超过1500℃,纤维为无定型。力学性能结果分析表明,随热解温度的提高,纤维力学性能先提后降,1300℃时达到最大值。氮化热解过程是采用NH3进行脱碳氨化,并在N2气氛下高温热引发缩合/转氨基反应产生硅氮烷并最终形成Si3 N4的过程。

关键词: 聚碳硅烷 , 先驱体转化法 , 氮化热解法 , Si3N4纤维

高碳低氧型碳化硅纤维的表面性能研究

吴双 , 刘玲 , 丁绍楠 , 李风萍 , 兰琳 , 刘安华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.012

采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、SEM、拉曼光谱等分析方法对国产低氧高碳型碳化硅纤维表面进行了研究。结果表明,纤维表面光滑、致密,以 SiCx Oy 组成为主、SiC 次之、SiO2最少,并有无定形碳存在。该纤维表面物理与化学特性有利于形成结合强度适中的复合材料界面,从而提高复合材料的强度和断裂韧性。

关键词: 碳化硅纤维 , 表面物理性能 , 表面化学性能

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