两种先驱体低温裂解制备石英纤维增强氮化硅复合材料

以全氢聚硅氮烷( PHPS) 和聚甲基硅氮烷( PHMS) 为陶瓷先驱体, 通过循环浸渍和600 ℃低温裂解分别制备了三维石英纤维增强氮化硅复合材料, 对比研究了复合材料的力学性能和微观结构。结果表明: 由PHPS 制备的复合材料密度为1. 83 g/ cm3 , 气孔率10 % , 弯曲强度45. 4 MPa , 材料断口平整, 纤维基体界面结合强; 而由PHMS 制备的复合材料密度仅为1. 66 g/ cm3 , 气孔率16 % , 却具有更高的弯曲强度56. 3 MPa , 材料断面较粗糙,界面结合较弱。先驱体活性不同是导致复合材料界面结合强弱及力学性能不同的主要原因。      

PIP工艺参数对Cf/BN-Si3N4复合材料性能的影响

以自合成的硼吖嗪(borazine)和全氢聚硅氮烷(perhydropolysilazane,PHPS)组成的混杂先驱体为原料,采用先驱体浸渍-裂解(PIP)工艺制备3D Cf/BN Si3N4复合材料,研究了PIP工艺循环次数对复合材料的力学性能和烧蚀性能的影响.结果表明,随着循环次数的增加,复合材料的基体逐渐致密,材料的密度随之提高,材料的弯曲强度和杨氏模量随之提高.进行四个循环时,密度达到1.50 g·cm-3,弯曲强度达到156.4 MPa,杨氏模量达到45.9 GPa.力学性能的增长规律与密度变化相一致.线烧蚀率随着致密度的提高而迅速下降.     

先驱体浸渍裂解工艺制备碳纤维增强氮化硼基复合材料

以硼吖嗪作为单体,聚硼氮烷作为先驱体,利用先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制得碳纤维(C)增强/氮化硼(BN)基复合材料(C/BN)。结果表明:将硼吖嗪在50~60℃条件下聚合得到聚环硼氮烷,经过10个聚合物的浸渍-裂解(N2条件下加热至1450℃)周期,制得相对密度为94.7%的C/BN,BN基体均匀地分布在C纤维的周围,其界面结合强度低,材料表现出良好的高温稳定性,在真空条件下耐至1600℃,失重率为2%;当温度从常温升至600℃时,热导率达到5.25W/(m·℃)。     

SiC晶须对SiBCN基陶瓷复合材料性能的影响EI北大核心

采用超声结合球磨混料的工艺,在由聚硼硅氮烷(PSNB)裂解得到的SiBCN陶瓷中引入SiC晶须。研究了不同质量分数SiC晶须对SiBCN陶瓷基复合材料密度、硬度、弯曲强度及微观结构的影响。结果表明:随着SiC晶须添加质量分数由0%提高至25%,复合材料的密度先降后升,开孔率逐步上升,材料硬度逐渐下降,弯曲强度先升后降再升;SiC晶须质量分数为5%的SiC_(w)/SiBCN复合材料弯曲强度可达191 MPa,与未添加晶须的SiBCN纯基体弯曲强度(60 MPa)相比提升218%;XRD分析发现晶须的引入对烧结后复合材料的物相组成影响不大;观察材料断口微观形貌发现,晶须在基体中的存在方式主要有桥联和团聚搭桥两种,其中桥联有利于强化材料而团聚搭桥则会在基体内部形成孔隙进而降低材料强度。     

先驱体紫外光固化法制备隔热涂层

以聚硅氮烷先驱体为原料,采用紫外光固化法在Cf/SiC复合材料基体上制备隔热涂层,通过配方的研究和工艺的优化,得到了粘结性良好的多孔隔热涂层.结果表明聚硅氮烷紫外光固化涂层与Cf/SiC复合材料基体相容性良好.二氧化硅填料可降低先驱体转化的体积收缩,提高涂层高温性能.     

光聚合陶瓷先驱体裂解制备陶瓷涂层及其抗氧化性能

炭材应用广泛,但在高于500℃的有氧气氛中氧化迅速,其结构和性能受到严重影响.为此,采用光聚合巯基/乙烯基聚硅氮烷(PSN-1)陶瓷先驱体在炭材料表面裂解制备抗氧化陶瓷涂层,采用偏光显微镜和X射线衍射技术探讨了涂层对炭材抗氧化性能的影响.结果表明:先驱体溶液浓度为30%时浸渍效果最好;加入质量比(Ti/PSN-1)为1/10～1/5的钛粉时,制备的涂层抗氧化性能最佳,恒温氧化120 min后,失重率仅为18%;最佳的浸渍/裂解循环次数为3次,恒温氧化120 min,失重率为15%;聚硅氮烷经高温裂解后最终生成氮化硅陶瓷.     

炭纤维增强氮化物复合材料的制备及其烧蚀性能

合成了硼吖嗪和全氢聚硅氮烷的混杂先驱体并对其结构进行了表征;以混杂先驱体和3D炭纤维编制体为原料,采用先驱体浸渍-裂解(PIP)工艺制得了炭纤维增强氮化物基体的复合材料,并对复合材料基体的抗氧化性以及抗烧蚀性能进行了研究。结果表明:混杂先驱体中含有B-N、B-H、Si-N、Si-H、N-H等结构,无其他杂质;基体材料在空气中具有优良的抗氧化性能,温度升至1000℃时仍未发生明显的质量变化,明显优于C/C复合材料;四个PIP工艺循环所制得的复合材料烧蚀表面平整,氮化物基体比增强炭纤维具有更好的耐烧蚀性能。     

先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究

综述了先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料在先驱体、填料、浸渍裂解工艺、热处理工艺以及微观结构(界面层、气孔)等方面的研究状况.先驱体主要有聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷等,填料包括活性填料和惰性填料两种,温度、压力、时间等因素对浸渍裂解过程的影响很大,界面结合的强度关系到复合材料的性能,所以制备复合材料时,各方面的因素都得不断摸索,确定最佳的制备方案.最后,提出了目前该方法存在的问题以及未来的研究方向.     

CVD BN界面层对Si3N4/SiBN复合材料弯曲性能的影响

连续Si3 N4纤维以其优异的热稳定性、高温力学性能和介电性能,被认为是耐高温陶瓷基透波复合材料的候选材料之一.采用连续Si3 N4纤维为增强体,以BCl3+NH3+H2+Ar反应体系,利用化学气相沉积工艺在Si3 N4纤维表面制备了BN界面层,并以聚硅硼氮烷为陶瓷先驱体,通过先驱体浸渍裂解工艺制备了Si3 N4/SiBN复合材料.研究了CVD BN界面层的合成及其对Si3 N4/SiBN复合材料弯曲性能的影响.结果表明:在Si3 N4纤维表面获得了均匀致密的BN界面层,该界面层有效改善了复合材料中纤维/基体的界面结合力,复合材料显示出典型的韧性断裂特征.当界面层的厚度为200 nm时,Si3 N4/SiBN的弯曲强度和断裂韧性分别为182.3 MPa和17.3 MPa·m1/2,比无涂层的复合材料分别提高了59.6％和94.4％.     

SiBNC_f/SiBNC陶瓷复合材料抗氧化性能

以聚硼硅氮烷(PBSZ)为前驱体,SiBNC纤维(SiBNCf)为增强纤维,采用前驱体聚合物裂解转化与热压烧结技术相结合的方法制备了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料。在800~1 500℃空气气氛下非等温氧化1~3h,研究了SiBNCf/SiBNC的氧化演变机制及氧化动力学行为。采用SEM、XRD研究了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料氧化实验前后的微观形貌、物相,采用阿基米德体积排水法和三点弯曲测试法分析了复合材料的密度、孔隙率及力学性能。结果表明:SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料具有优异的抗氧化性能和高温稳定性,生成的氧化膜能有效阻隔氧气的进入,并且有效填补了SiBNCf/SiBNC复合材料的裂纹及孔洞缺陷,具有高温自愈合行为。SiBNCf/SiBNC复合材料氧化后密度提高,这能大幅度提高其三点弯曲强度,当密度从1.67g/cm3提高到1.86g/cm3时,气孔率下降41%,弯曲强度从7.51 MPa提高到26.54 MPa。     

热障陶瓷涂层的最新发展

综述了现代航空发动机用热障陶瓷涂层的最新发展，着重介绍了双陶瓷层，电子束物理气相沉积（EB－PVD）和溶液等离子喷涂（SPS）纳米热障陶瓷涂层的性能和特点。     

几种陶瓷过滤材料的过滤机理研究

由多孔陶瓷材料制备的过滤元件在分离、净化领域得到日益广泛的应用,陶瓷过滤器的过滤机理和过滤效率的研究、表征日益受到重视.综述了泡沫陶瓷、普通多孔陶瓷管、陶瓷过滤膜过滤机理的研究进展.泡沫陶瓷主要通过滤饼机制、表面效应、整流效应来达到净化金属液的效果.     

聚硅烷陶瓷先驱体研究进展

具有σ-共轭结构特点的聚硅烷有着特殊的性能及用途。概述了聚硅烷作为陶瓷先驱体在制备陶瓷纤维、多孔陶瓷、陶瓷基复合材料3个方面的应用研究进展,并针对目前存在的不足指出了今后的研究方向。     

多孔陶瓷材料应用及制备的研究进展

回顾了多孔陶瓷材料传统的应用领域和制备方法，总结和归纳了多孔陶瓷材料新的应用领域和新的制备方法，指出了当前多孔陶瓷材料的研究热点和今后所要解决的问题。     

先驱体转化法制备多孔陶瓷的发展现状

多孔陶瓷材料因其优异的性能在各种领域的应用越来越广泛,其制备方法也不断的发展.先驱体转化法制备多孔陶瓷是20世纪末才出现的一种新型工艺,它具有烧结温度低、成型工艺简单、所得制品强度高等优点,引起了科学技术界的广泛兴趣.根据所得多孔陶瓷的形态,先驱体转化法制备多孔陶瓷大致可分为两类:制备本征结构的多孔陶瓷,制备泡沫陶瓷.本文介绍了先驱体转化制备这两类多孔陶瓷的工艺、结构和性能的研究现状,以及其存在的急需解决的问题.     

碳／陶复合导电陶瓷的研究

本文提出了复合式导电陶瓷的概念，并实际制备了ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－Ｃ系列的碳／陶复全导电陶瓷，通过ＸＲＤ，ＳＥＭ，电阻率测定等实验研究了材料工艺，结构，性能之间的相互关系，着重研究了导电功能成功石墨的加入对材料烧吉和导电性能的影响，指出了石墨颗粒在材料基体内容的结构方式以及石墨的加入影响导电的规律，讨论了材料烧结和导电机理，并提出了普通复合式导电陶瓷的接触导电机理，材料性能优良，有良好的应用前景，     

溶胶—凝胶法基本原理及其在陶瓷材料中的应用

概述了溶胶－凝胶法的基本原理及其在陶瓷材料中的应用。首先强调了溶胶体系的稳定性原理和溶胶－凝胶体系的制备过程（包括金属盐－水溶胶和金属醇盐－醇溶胶）。对于溶胶－凝胶法在陶瓷材料中的应用作了详细的比较和评价，并着重从工艺上介绍了一些应用实例，其中包括金属氧化物的微球、超细颗粒、涂层、薄膜以及连续陶瓷纤维。     

新型氧化铝陶瓷基复合材料的制备和应用

成功研制了一种新型氧化铝陶瓷基复合材料。这种复合材料抗氧化、耐腐蚀 ,具有高的断裂韧性 ,而成本较低。在机械工业和化学工业的许多领域具有良好的应用前景     

Pyroelectric properties of Pb0.88Ln0.08Ti0.98Mn0.02O3 (Ln=La, Sm, Eu) ferroelectric ceramic system

In this work, the pyroelectric properties of Pb_0.88Ln_0.08Ti_0.98Mn_0.02O₃ (Ln=La, Sm, Eu) ferroelectric ceramic system are studied. This type of ferroelectric ceramic presents high values of the following characteristics: dielectric constant, Curie temperature, electromechanical anisotropy, and high frequencies of operation, which make them useful for applications such as ultrasonic transducers in biomedical applications. The relationship between dielectric constant and temperature measurements as well as pyroelectric measurements using the technique of Byer and Roundy were performed. Values of the pyroelectric coefficient and figure of merit for infrared detector materials were obtained to use these ceramics in the detection of infrared radiation, laser power measurements, and solar energy technology.     

管式陶瓷微滤膜的制备研究

以陶瓷微滤膜的工业化生产为目标，详细研究了原料的分散、分级和粉碎过程，采用陶瓷作粘结剂，成功地制备出孔径在０．８μｍ以上的管式微滤膜并实现其工业化生产．本工作所生产的管式陶瓷微滤膜具有良好的强度、化学稳定性和渗透性能，其纯水通量为１０－２Ｌ／ｍ２·ｈ·Ｐａ，细菌截留率在９９．９９９％以上，可以用于工业微滤过程．