快速烧结法制备连续碳化硅纤维

通过熔融纺丝，不熔化处理制得连续聚碳硅烷（ＰＣＳ）不熔化纤维，采用快速烧结方法制备出性能较好的连续ＳｉＣ纤维。探讨了气封条件的选择，以及烧结速度对ＳｉＣ纤维的组成，结构及性能的影响。结果表明，快速烧结条件下，可以实现向纤维上施加张力以及纤维的无机化转变，烧结速度加快会降低纤维的Ｃ／Ｓｉ（原子比），同时有利于提高纤维的抗拉强度和热稳定性。     

聚碳硅烷的分子量分布与可纺性研究

阐述了聚碳烷的合成及其分子量分布，讨论了高低分子含量对聚碳硅烷熔点及可纺性的影响，而且提出了分子量分布的控制标准与方法。     

先驱体聚碳硅烷的合成研究进展

介绍了近年来先驱体聚碳硅烷(PCS)的制备、性能和应用的研究现状和进展。着重介绍了合成先驱体PCS的主要方法：常压循环热裂解法、高压法、常压催化法和常压高温裂解法。比较了这几种合成方法的优缺点：从用PCS制备陶瓷纤维的用途来说，高压法是一种较成熟的方法，所制备的陶瓷SiC纤维的性能也较好，但装置复杂、成本较高、安全性较差；常压高温裂解法合成装置简单、成本较小、安全性也好，但使用该法制得的陶瓷SiC纤维的性能较差。     

电子束辐照聚碳硅烷热解合成 SiC 陶瓷材料──I . 空气中辐照产物的热解特性研究

利用加速器产生的电子束（ＥＢ）在空气中辐照聚碳硅烷（ＰＣＳ），以使之形成交联结构，然后经高温热解转化成ＳｉＣ陶瓷。结果表明：在辐照产物中形成了ＳｉＣＳｉ以及ＳｉＯＳｉ等交联结构，热解温度以及热解陶瓷产率都随辐射吸收剂量增加而明显提高。通过ＴＧＩＲ联用分析技术，在热解产物中检测到了低分子量ＰＣＳ以及ＣＨ４等小分子化合物，在吸收剂量高于２．３ＭＧｙ时，ＰＣＳ主要通过析出ＣＨ４而热解成ＳｉＣ。     

含Ti的SiC纤维先驱体PTC—Ⅲ的合成

从聚硅烷(PS)与钛酸丁酯(Ti(OBu)_4)出发,不用任何反应促进剂直接合成了含 Ti 的 SiC 纤维的先驱体聚钛碳硅烷(PTC—Ⅲ)。在这一反应中,PS 裂解为含 Si—H 键的低分子聚硅烷(LPS)。LPS 的的 Si—H 键与 Ti(OBu)_4反应并伴随着发生 Si-Si 骨架向 Si—C 骨架的转化。从 PTC—Ⅲ出发已制得了有良好力学性能的含 Ti 的 SiC 纤维。本文研究了 PS 与 Ti(OBu)_4的反应及其对 PTC 特性的影响。     

水解对聚烷胺基环硼氮烷及其热解产物的影响

研究了一种新型氮化硼先驱体——聚烷胺基环硼氮烷（PPAB）在空气中的水解过程,利用FT-IR、TGA、XRD和EDX考察了水解对PPAB及其在氩气中裂解产物结构和组成的影响。结果表明PPAB在空气中极易水解,其分子结构中的B—N键易水解形成B—O键,水解程度随放置时间及温度的增加而加快。水解前后的PPAB在1000℃时的陶瓷产率分别为45.9%和56.4%。水解后的先驱体在Ar中的裂解产物中含有较多B2O3,而未水解的PPAB裂解产物中B、N原子比接近化学计量比,不含B2O3。     

二乙烯基苯/聚二甲基硅烷改良聚碳硅烷合成工艺的研究

在传统的合成体系中加入适量的二乙烯基苯,通过常压高温自由基聚合反应,获得了产率较高、可纺性优良的先驱体聚碳硅烷。采用正交实验设计研究了反应温度、升温速率、二乙烯基苯的质量分数、裂解温度和保温时间五个因素对聚碳硅烷产率的影响。方差分析表明,在反应温度为420℃、二乙烯基苯的质量分数为1·5%、升温速率为6℃/h、裂解温度为530℃、保温时间为5h条件下,可以得到粗产率为50%的黄色透明固态聚碳硅烷;各因素对聚碳硅烷产率影响的显著性依次为:升温速率>反应温度>二乙烯基苯的质量分数>保温时间>裂解温度。     

聚碳硅烷纤维在环己烯气氛中的不熔化处理

将聚碳硅烷(PCS)纤维在环己烯气氛中进行化学气相交联不熔化处理,其氧含量比空气不熔化处理大大降低,组成和结构也发生了变化,气体副产物中存在环己烷和小分子硅烷.在环己烯气氛中,随着温度的升高,PCS分子的Si-H键的反应程度逐渐提高,纤维的凝胶含量逐渐增大.环己烯受热引发PCS分子中的Si-H和Si-CH3键断裂生成Si自由基和Si-CH2自由基,促进PCS分子间形成Si-CH2-Si交联结构;同时,环己烷作为侧基引入到PCS分子结构中,使纤维的碳含量随之增高.随着反应温度的升高,部分环己烷侧基和少量小分子硅烷会从PCS分子主链脱出.     

反应温度对液态聚硅烷高压合成聚碳硅烷性能的影响

以液态聚硅烷(LPS)为原料,在高压釜内反应制备了聚碳硅烷(PCS)先驱体。研究发现,随着反应温度的升高．PCS的分子量增大,产率提高,软化点提高．Si—H键含量降低．在反应过程中LPS首先转化为小分子量的PCS．然后是小分子的PCS间发生脱氢及少量脱甲烷缩合使分子量长大。450℃后,反应产率明显增加,分子量分布出现中分子量峰。