氮化硼纤维的研制

研究了用先驱体法制备氮化硼（ＢＮ）纤维的全过程。以ＰＢＣ１３和（Ｍｅ３Ｓｉ）２ＮＨ为原料直接合成具有纺丝性能的聚硼氮烷，经纺丝、不熔化处理离温烧结等一系列工艺处理，制得了ＢＮ纤维。纤维的平均直径３６μｍ，连续长度６０ｃｍ，拉抻强度１１０ＭＰａ。探讨了制备工艺过程中的一些基本规律．     

掺混纳米Ni粉的SiC纤维的研制

运用功率超声将平均粒径为５０ｎｍ的金属Ｎｉ粉均匀分散到聚碳硅烷体系中，通过熔融纺丝，不熔化处理及烧结等工艺，制备出掺混型ＳｉＣ陶瓷纤维，这种纤维具有良好的力学性能、耐高温性能和连续可调的电阻率。运用ＳＥＭ和ＷＡＸＤ等分析手段研究了纳米Ｎｉ粉在ＳｉＣ纤维内的存在形式。     

SiC纤维补强微晶玻璃基复合材料的界面结合

本文通过ＳｉＣ纤维对ＬＣＡＳ（Ｌｉ２Ｏ－ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）和ＭＡＳ（ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）微晶玻璃的补强，观察和分析了在不同复合系统中纤维与基体的界面结合。在ＳｉＣ纤维／ＬＣＡＳ微晶玻璃复合系统中，发现纤维与基体之间有一中间界面层，它主要是在复合材料的烧结过程中通过扩散形成，并且于１２００℃时在界面上形成富Ｃ层。ＳｉＣ纤维／ＭＡＳ微晶玻璃基复合材料由于在烧结过程中有化学反应发生     

高性能 CVD 法 SiC 纤维的研制

使用射频加热ＣＶＤ新工艺制备出带有碳表面涂层的高性能ＳｉＣ（Ｗ芯）纤维;同时使用电化学方法对ＳｉＣ纤维进行表面处理,制备出带有ＳｉＯ２表面涂层的高性能ＳｉＣ（Ｗ芯）纤维。其力学性能均达到国际先进水平。以上ＳｉＣ（Ｗ芯）纤维与金属基体,如铝、钛合金等,以及树脂基体界面相容性良好;ＳｉＣ（Ｗ芯）纤维／树脂基复合材料并具有明显的吸收电磁波的性能。     

碳化硅纤维的生产及市场

１碳化硅连续纤维碳化硅连续纤维（ＳｉＣ）与其他陶瓷类纤维相同，具有高耐热性和优异的耐腐蚀性。碳化硅连续纤维依制备方法可分为：①以金属丝和碳纤维（ＣＦ）为芯材，在其表面蒸镀ＳｉＣ的ＣＶＤ法纤维；②高分子材料为主要原料的前体法纤维。两者最大的区别在于纤维...     

电阻率可调的Si—Ti—C—O纤维的研制

以Ｔｉ（ＯＢｕ）４与低分子量聚硅烷为原料合成不同含钛量的聚钛碳硅烷,经熔融纺丝、空气不熔化及高温烧结等工艺,制备出了电阻率为１０６～１０３Ω·ｃｍ的Ｓｉ－Ｔｉ－Ｃ－Ｏ纤维。通过ＩＲ、ＧＰＣ、ＶＰＯ、ＸＰＳ等分析手段,系统地研究了钛含量对纤维的制备、结构及其电性能的影响     

富碳含钛碳化硅纤维的研制

以聚硅烷（ＰＳ）,聚氯乙烯（ＰＶＣ）和钛酸四丁酯（Ｔｉ（ＯＢｕ）４）合成含碳量不同的聚钛碳硅烷（ＰＴＣ）先驱体,经熔融纺丝、不熔化处理、高温烧成制备出具有较好工艺性能和电阻率为１０＾３Ω．ｃｍ～１０＾０Ω．ｃｍ的富碳含钛碳化硅纤维（Ｓｉ－Ｔｉ－Ｃ－Ｏ纤维）。运用ＩＲ、ＧＰＣ、ＶＰＯ待分析手段系统地研究了富碳ＰＴＣ先驱体的合成,讨论了含碳量对纤维的制备工艺及纤维性能的影响。     

SiC陶瓷的冲蚀磨损耐磨性

研究了无压（ＰＬ），热压（ＨＰ）、热等静压（ＨＩＰ）烧结ＳｉＣ陶瓷的室温冲蚀磨损行为。热等静压ＳｉＣ陶瓷具有良好的综合力学性能和细致的组织结构，其冲蚀磨损耐磨性比无压的热压烧结ＳｉＣ陶瓷要好。     

β—SiC高性能连续纤维的研制进展

综述了β－ＳｉＣ连续纤维的制备方法，对所得纤维的性能作了评述，结合作者的研究，对今年β－ＳｉＣ纤维研制技术的发展，提出了一些观点。     

低比电阻Si—Ti—C—O纤维先驱体的合成

通过液体聚硅烷（ Ｌ Ｐ Ｓ） 与钛酸四丁酯 Ｔｉ （ Ｏ Ｂｕ）４ 反应合成了不同钛含量的聚钛碳硅烷先驱体,经熔融纺丝、不熔化处理及高温烧结等工艺制备出比电阻为１０６ ～１０３ Ω·ｃｍ 的 Ｓｉ Ｔｉ Ｃ Ｏ 纤维． 用 Ｉ Ｒ、 Ｇ Ｐ Ｃ、 Ｖ Ｐ Ｏ、 Ｔ Ｇ、 Ｄ Ｔ Ａ 等方法分析研究了聚钛碳硅烷的组成、结构与特性及其与含钛量的关系     

含钛碳化硅纤维的制备及其微波吸收特性

用超声将平衡粒径４０ｎｍ的钛粉均匀分散到聚碳硅烷中，通过熔融纺丝、不熔化处理、烧结、制备出和学性能良好、电阻率连续可调的含钛碳经硅纤维。这种纤维与环氧树脂复合成结构吸波材料，具有良好的雷达波吸收特征。     

异型(三叶型)截面碳化硅纤维制备工艺研究

以聚碳硅烷（PCS）为原料,经不熔化和烧成制得三叶型碳化硅纤维,研究了纺丝温度,压力,收丝速度对纤维异形度和当量直径的影响,研究表明,较低的纺丝温度,适当高的纺丝压力和较低的转速有利于提高纤维的异形度,抗拉强度平均提高约30％。     

快速烧成连续碳化硅纤维的表面分析

以聚碳硅烷（PCS）为先驱体；经熔融纺丝、不熔化处理和快速烧成工艺制备出性能较好的连续碳化硅（SiC)纤维。采用XPS、SEM、TG等方法对所得SiC纤维的表面结构组成和热稳定性进行了分析，并探讨了快速烧成方式下引起纤维抗拉强度降低的主要原因。结果表明：快速烧成的SiC纤维表层有富含游离碳的热解沉积物，对纤维的热稳定性产生不利影响，采用超声清洗可以将其快速除去；表层缺陷是引起SiC纤维抗拉强度下降的主要原因。     

Micelle-mediated synthesis of single-crystalline β(3C)-SiC fibers via emulsion electrospinning

Submicroscale SiC fiber mats were prepared by the electrospinning of an oil-in-water(O/W) precursor emulsion, a subsequent thermal curing treatment, and calcination at 1600 °C. Low-molecular-weight PCS micelles entrapped within an aqueous PVP matrix played an important role in forming the continuous and dense core structure, resulting in pure SiC fibers. The manipulation of SiC fiber diameters could be obtained via control of the micellar PCS concentration (10-30 wt %), enabling the production of dense and highly crystallized SiC fiber architectures with diameters ranging from 200 to 350 nm.     

具备吸收雷达波功能的三叶型碳化硅纤维研制

以聚碳硅烷(PCS)为原料,采用熔融纺丝制备三叶型PCS纤维后,经不熔化和烧成制得三叶型碳化硅纤维。研究了纺丝温度、收丝速度等对纤维异形度的影响,并对预氧化和烧成工艺以及吸波性能等进行了研究。研究表明,较低的纺丝温度、适当高的纺丝压力和较低的转速有利于提高纤维的异形度。与相同当量直径的圆形纤维相比,三叶型碳化硅纤维的抗拉强度平均提高约30%,三叶型碳化硅纤维在8~18 GHz范围内具有较好的吸收雷达波性能。      

干法纺丝法制备低氧含量SiC纤维

通过粘度、凝胶含量和XRD等手段研究了聚碳硅烷(PCS)纺丝原液的干法纺丝性能和干纺PCS纤维的自交联过程, 并对所制得的低氧含量SiC纤维的组成、结构和性能进行了表征. 结果表明, PCS/二甲苯纺丝原液的最佳纺丝粘度范围在18.0～22.0Pa·s; 干纺PCS纤维在烧成温度超过250℃后开始发生自交联反应, 在烧成温度超过550℃后, 干纺PCS纤维完全交联形成了“不熔不溶”的网状结构; 干法纺丝法制备得到的SiC纤维与空气不熔化法制得的SiC纤维相比, 氧含量大幅降低, 仅在3.6wt%左右, 结晶度较高, 其耐高温抗氧化性也有明显的改善.     

聚碳硅烷纤维在1-己炔气氛中不熔化处理制备低氧含量SiC纤维

将聚碳硅烷(PCS)纤维在1-己炔气氛中进行化学气相交联不熔化处理, 与空气不熔化相比, 能大大降低纤维的氧含量。PCS纤维在1-己炔气氛中反应, 其组成和结构都发生了变化。结果表明, 在1-己炔气氛中, PCS分子的Si—H键的反应程度和纤维的凝胶含量随温度的升高而逐渐增加。反应机制为1-己炔受热引发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, 最终实现不熔化。反应中有少量己基引入到PCS分子结构中。制得的SiC纤维拉伸强度达到2.79 GPa, 氧含量降低到5wt%~6wt%, 并且纤维的耐高温性能明显优于Nicalon纤维。在Ar气中处理至1300℃, 纤维强度保留率约为80%, 处理至1400℃, 纤维的强度保留率为60%, 并且在1300~1600℃的处理过程中, 纤维中β-SiC微晶的晶粒尺寸变化只有2.18nm。      

具有雷达吸波功能的碳化硅纤维的制备

以聚碳硅烷为原料,通过熔融纺丝、不熔化处理和烧成、制备出异形截面碳化硅纤维,这种纤维与环氧树脂复合成结构吸波材料,具有良好的雷达吸波性能。     

Microstructures of a carbon-fiber-reinforced silicon-carbide composite produced by precursor pyrolysis and hot pressing

The microstructures of a 1D-C_f/SiC composite, prepared by polymeric precursor pyrolysis and hot pressing, with polycarbosilane (PCS) as precursor and AlN–Y₂O₃ as sintering additives, were investigated by using XRD, HRTEM, and SEM. During sintering, Y₂O₃ reacted with the pyrolysis products of the PCS and the oxides on the surfaces of the AlN and SiC grains, forming a liquid-phase which assisted in the densification. Owing to the formation of a carbon-rich fiber/matrix interphase with a certain number of SiC–AlN solid solution grains, a desirable level of fiber/matrix interfacial bonding could be obtained which facilitated the debonding and pull-out of the fibers. The composite therefore exhibited better mechanical properties and the average flexural strength and fracture toughness values were 691.6 MPa and 20.7 MPa m^1/2, respectively.     

组成和结构对连续SiC纤维电阻率的影响

通过烧成制备了电阻率量级大小不同的三种连续SiC纤维, 对纤维的元素组成、结晶性能和表面结构进行了分析. 结果表明: 通过调整不熔化及烧成工艺参数可以获得电阻率量级不同的连续SiC纤维. 当纤维表层具有一定厚度的高富碳层结构时, 纤维的电阻率受整体自由碳含量与结晶性能的影响不再显著, 此时, 纤维将具有较低的电阻率. 富碳层的产生与不熔化纤维烧成时分解产生的烃类小分子的重新裂解沉积有关. 通过低温氧化除去纤维表面的富碳层可以使纤维电阻率增大. 表面结构对连续SiC纤维的电阻率大小有重要影响.