聚碳硅烷应用的研究进展

聚碳硅烷(PCS)作为碳化硅(Si C)陶瓷的先驱体,具有陶瓷产率高、制备连续纤维可改性加工性优异以及自交联性良好等特点,被广泛用于航空航天等高科技领域。本文就聚碳硅烷的性能以及它在SiC陶瓷和其他方面的应用进行了阐述。     

液态超支化聚碳硅烷的合成及应用进展

液态超支化聚碳硅烷（LHBPCS）作为一种SiC陶瓷前体,因具有流动性好、可自交联、陶瓷产率高及热解产物接近SiC化学计量比等优点而备受关注。本文在介绍液态超支化聚碳硅烷特点的基础上,重点综述了它的合成方法,包括开环聚合法、Grignard偶合聚合法、Wurtz偶合聚合法、硅氢加成法等,并总结了液态超支化聚碳硅烷在碳化硅基复合材料、碳化硅纤维、碳化硅薄膜等领域的应用,最后指出液态超支化聚碳硅烷今后的研究重点是规模化合成及改性研究等。     

聚铝碳硅烷的制备及应用进展

介绍了碳化硅（SiC）陶瓷纤维、含铝SiC陶瓷纤维的特点,综述了用聚碳硅烷、聚硅碳硅烷、聚二甲基硅烷与乙酰丙酮铝反应制备聚铝碳硅烷先驱体的合成方法,聚铝碳硅烷的化学结构及在制备耐超高温陶瓷纤维和发光陶瓷薄膜中的应用,评述了各种制备工艺的优缺点,提出了当前工作中需要解决的问题,并展望了今后的发展趋势。     

Research progress of polymethylsilane

聚甲基硅烷是SiC陶瓷前体的一种,该前体含有大量的活性Si—H键,易于低温固化交联,因此受到了越来越多的关注。本文介绍了聚甲基硅烷主要合成方法,包括Wurtz耦合聚合法、超声合成法、脱氢耦合法和电化学合成法;讨论了聚甲基硅烷的改性方法如热交联改性或化学改性,对改性聚甲基硅烷的性能作了比较,并对今后的研究方向作了展望。     

先驱体转化含铝碳化硅陶瓷纤维的制备研究进展

先驱体转化含铝碳化硅陶瓷纤维具有高强度、高模量、耐高温、抗氧化等特性,是高温陶瓷基复合材料理想的增强体之一。基于含铝Si C陶瓷纤维的制备工艺路线,从聚铝碳硅烷(PACS)的合成方法及其机理、PACS纤维不熔化处理方法和控制Si(Al)C陶瓷纤维缺陷的研究现状方面综述了先驱体转化含铝Si C陶瓷纤维制备的最新研究进展。讨论了现有PACS合成路线和不熔化处理工艺的优缺点。此外,围绕含铝Si C陶瓷纤维的制备路线,认为后续可持续关注的主要有探索新的PACS合成路线、高效不熔化处理方法和提高Si(Al)C陶瓷纤维力学性能的方法等方面。     

SiC基复合材料先驱体聚合物研究进展

综述了高陶瓷产率聚碳硅烷、液态聚碳硅烷、改性聚甲基硅烷等新型先驱体聚合物的研究进展,并展望了发展前景。     

硅烧改性聚氨酯密封胶的研究进展

以硅烷作偶联剂,以硅氧基湿气固化代替异氰酸酯基湿气固化合成硅烷改性聚氨酯(SPU)预聚体,再加入硅烷粘接促进剂、硅烷干燥剂和其他成分制备性能优良的密封胶.异氰酸酯、多元醇、硅烷等原材料的选择以及异氰酸酯基与羟基的配比是影响SPU密封胶性能的主要因素.目前的研究重点是开发硅烷新产品并用于制备高性能的改性PU密封胶,扩大已有硅烷改性PU密封胶的应用领域.     

纤维用含硼SiC陶瓷先驱体的研究进展

综述了硅硼碳(SiBC)先驱体、硅硼碳氧(SiBCO)先驱体和硅硼碳氮(SiBCN)先驱体等纤维用含硼碳化硅(SiC)陶瓷先驱体的合成方法,分析了不同陶瓷先驱体的组成、结构和性能,比较了几种合成含硼SiC先驱体方法的优缺点,提出了纤维用含硼SiC陶瓷先驱体的合成新思路。     

SiC(Nb)陶瓷纤维先驱体聚铌碳硅烷的合成与表征

为了提高SiC陶瓷纤维的综合性能,利用聚二甲基硅烷热解制得的产物液态聚硅烷(liquid polysilane,LPS)与五氯化铌(NbCl5)反应,制各了含铌SiC陶瓷纤维的先驱体聚铌碳硅烷(polyniobiumcarbosilane,PNCS).研究表明:反应过程中存在LPS裂解重排反应,Si-H键在反应中显示出很高的活性,FNCS分子量的增加是LPS形成的Si-H键与NbCl5发生交联反应的结果,用LPS与NbCl5为原料不但能使铌元素成功地引入到先驱体中并且分布均匀,而且由于其成本比其他原料相对低廉便于大批量合成.利用PNCS制备的Si-Nb-C-O陶瓷纤维平均强度为1.8GPa,平均直径为12 μm,耐高温性能优异.     

聚碳硅烷—沥青共聚物的合成和应用

聚碳硅烷一沥青共聚物是制备SiC—C材料的先驱体,具有很广阔的应用前景。这里介绍了聚碳硅烷一沥青共聚物的合成、性能及应用。     

碳化硅致密陶瓷材料研究进展

碳化硅材料以其优异的性能得到了越来越广泛的应用,通过简要介绍碳化硅致密陶瓷的制备方法及其性能和总结近年来国内外的研究进展,来展望碳化硅致密陶瓷材料的研究发展趋势。     

碳化硅晶片的制备技术

碳化硅晶须和晶片都是陶瓷基、金属基、树脂基复合材料的理想增强体，与碳化硅晶须相比，有关碳化硅晶片制备与应用的报道相对较少。论述了碳化硅晶片在复合材料中的应用，比较了国内外碳化硅晶片的各种制备技术。阐明了加热方式对碳化硅晶片制备的影响。指出低成本、新型热源的开发与推广应用有利于实现碳化硅晶片的规模化生产。     

Preparation of reaction bonded silicon carbide (RBSC) using boron carbide as an alternative source of carbon

RBSC composites are fully dense materials fabricated by infiltration of compacted mixtures of silicon carbide and carbon by molten silicon. Free carbon is usually added in the form of an organic resin that undergoes subsequent pyrolysis. The environmentally unfriendly pyrolysis process and the presence of residual silicon are serious drawbacks of this process. The study describes an alternative approach that minimizes the residual silicon fraction by making use of a multimodal particle size distribution, in order to increase the green density of the preforms prior infiltration. The addition of boron carbide provides an alternative source of carbon, thereby eliminating the need for pyrolized organic compounds. The residual silicon fraction in the RBSC composites, prepared according to the novel processing route, is significantly reduced. Their mechanical properties, in particular the specific flexural strength is by 15% higher than the value reported for RBSC composites prepared by the conventional approach.     

碳化硅纳米晶须的研究进展

本文论述了碳化硅纳米晶须的反应机理和各种制备技术,指出碳化硅纳米晶须主要是通过气固(VS)和气液固(VLS)反应机理生成的,具有纳米尺度的反应原料、催化剂或成核剂是制备碳化硅纳米晶须的关键。     

碳化硅泡沫陶瓷的制备工艺研究进展

本文概述了碳化硅泡沫陶瓷的主要应用领域,着重介绍了近年来碳化硅泡沫陶瓷的制备工艺,并评述了其优缺点,最后针对目前的不足提出了碳化硅泡沫陶瓷未来的发展方向.     

Ceramization of Reflux-Treated Polymethylsilane Precursors to Silicon Carbide

The pyrolysis of polymethylsilane (PMS) in an argon gas environment with a flow rate of 1 L/min was investigated as a standard pyrolytic process, and the investigation showed SiSi network formation at 573 K. Subsequently, various condensed PMS resins were prepared by adjusting pre-heat-treatment or reflux conditions in the temperature range of 423–723 K. The effect of pre-heat treatment or refluxing on the ceramic yield at 1273 K was quantitatively evaluated. Structural evolution in the PMS resins prepared under various reflux conditions was investigated during pyrolysis up to 1873 K. The X-ray diffraction patterns of the pyrolysis products revealed crystallite growth of β-SiC and silicon at 1273–1473 K. ²⁹Si solid-state nuclear magnetic resonance with the single-pulse method was also conducted on the pyrolysis products at 1273 K.     

喷雾造粒对固相烧结SiC陶瓷的影响

采用离心式喷雾造粒技术对SiC浆料进行造粒,研究了喷雾造粒对SiC粉体的流动特性、成型行为、烧结性能、力学性能及显微结构的影响机制。研究结果表明:喷雾造粒后,碳化硅粉体流动性得到较大改善,素坯密度增加,微观结构致密;固相烧结后,碳化硅陶瓷的烧结性能提高,陶瓷显微结构得到改善。     

反应烧结碳化硅高温性能的研究进展

反应烧结碳化硅具有优良的力学性能、抗侵蚀性能和抗氧化性能等优点,是一种高致密度、低成本和净尺寸成型的材料.但由于反应烧结法的特殊工艺,反应烧结碳化硅中常含有较多游离硅,严重损害了材料的高温性能.主要阐述了反应烧结碳化硅高温力学性能、抗氧化性能、导热性能和抗热震性能的研究现状,并总结了近年来降低游离硅含量、提高反应烧结碳...     

Microwave Processing of Actively Seeded Precursor for Fabrication of Polymer Derived Ceramics

An innovative, faster and nonconventional processing technique is demonstrated for preparing silicon carbide‐based ceramics derived from polymer precursor. The technique is based on microwave‐induced pyrolysis of an actively seeded, high‐purity preceramic polymer that leads to rapid fabrication of silicon carbide components. It is successfully demonstrated that it is feasible to carry out microwave‐induced pyrolysis by seeding the polymer precursor with very low volume fractions of micrometer and nanometer‐sized metal and dielectric fillers. This process allows for rapid, net‐shape, and potentially low‐cost fabrication of silicon carbide‐based materials. Mechanical properties and microstructure of the silicon carbide‐based composites fabricated using this process are characterized.