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基于湿法纺丝技术的SiBCN-rGO陶瓷纤维的组织结构、力学和吸波性能
1
作者 高晨光 孙晓亮 +4 位作者 陈君 李达鑫 陈庆庆 贾德昌 周玉 《无机材料学报》 北大核心 2025年第3期290-296,共7页
随着我国新型空天飞行器的快速发展,对热端部件的结构可靠性和宽频微波隐身提出了更高的性能要求。SiBCN系亚稳陶瓷具有良好的耐高温、抗热震、耐烧蚀、抗长时氧化、抗蠕变等特性,在高温吸波结构领域极具应用潜力,但是该系亚稳陶瓷较低... 随着我国新型空天飞行器的快速发展,对热端部件的结构可靠性和宽频微波隐身提出了更高的性能要求。SiBCN系亚稳陶瓷具有良好的耐高温、抗热震、耐烧蚀、抗长时氧化、抗蠕变等特性,在高温吸波结构领域极具应用潜力,但是该系亚稳陶瓷较低的介电损耗限制了其电磁波吸收能力。本研究基于湿法纺丝技术制备了具有良好力学和吸波性能的SiBCN-rGO陶瓷纤维。结果表明,制备的SiBCN-rGO陶瓷纤维具有多孔结构,且纤维的孔隙率随着氧化还原石墨烯(Reduced Graphene Oxide, rGO)含量的增加而增大;此外,高含量rGO和高纤维比表面积促进了非晶基体中SiC的结晶析出。引入rGO显著提高了陶瓷纤维的拉伸性能,随着rGO质量分数从0提高至4%,纤维的断裂伸长率从8.05%增加到18.05%,拉伸强度从1.62 cN/dtex(0.324 GPa)提高到2.32 cN/dtex(0.464 GPa)。rGO含量增加降低了纤维的电阻率,且纤维的复介电常数实部与虚部均下降,但损耗角正切值逐渐提高。SiBCN-rGO陶瓷纤维表现出良好的吸波性能,其中含质量分数6%rGO的陶瓷纤维在9.20GHz处具有最小反射系数-50.90dB,有效吸收带宽达2.3 GHz,在吸波陶瓷基复合材料方面具有应用前景。 展开更多
关键词 sibcn纤维 氧化还原石墨烯 吸波性能 力学性能
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聚硼硅氮烷的合成、元素掺杂及其衍生SiBCN陶瓷的应用
2
作者 曾冠杰 赵泱中 +1 位作者 张健宁 宋育杰 《高分子通报》 北大核心 2025年第7期1073-1092,共20页
聚合物前驱体转化法推动了SiBCN陶瓷在高温结构材料、功能涂层、热管理材料和高温传感器等领域的应用发展.通过前驱体聚硼硅氮烷分子结构的设计改性可以实现对SiBCN陶瓷微观组分和结构的调控.本文综述了SiBCN陶瓷前驱体聚硼硅氮烷的合... 聚合物前驱体转化法推动了SiBCN陶瓷在高温结构材料、功能涂层、热管理材料和高温传感器等领域的应用发展.通过前驱体聚硼硅氮烷分子结构的设计改性可以实现对SiBCN陶瓷微观组分和结构的调控.本文综述了SiBCN陶瓷前驱体聚硼硅氮烷的合成方法、异质元素掺杂路线以及前驱体转化SiBCN陶瓷的成型和应用,探讨了前驱体分子结构、异质元素与SiBCN陶瓷微观结构之间的关系.最后,总结了聚硼硅氮烷及其衍生SiBCN陶瓷在现阶段研究中存在的问题,并结合未来需求展望了发展方向. 展开更多
关键词 前驱体转化陶瓷 聚硼硅氮烷 sibcn 聚合物分子设计 功能陶瓷
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前驱体转化法制备耐高温(Zr,Hf)C/SiBCN复合气凝胶
3
作者 呼子峰 王婉怡 +1 位作者 鲁铭心 苏冬 《高分子通报》 北大核心 2025年第7期1117-1123,共7页
前驱体转化SiBCN气凝胶具有独特的孔隙结构、低的热导率和优异的高温性能,是一种理想的超高温隔热材料,但是其在高温使用过程中容易发生析晶和分解反应,引起多孔结构的破坏和性能的恶化等问题.以聚硼硅氮烷为前驱体,湿化学法合成的(Zr,H... 前驱体转化SiBCN气凝胶具有独特的孔隙结构、低的热导率和优异的高温性能,是一种理想的超高温隔热材料,但是其在高温使用过程中容易发生析晶和分解反应,引起多孔结构的破坏和性能的恶化等问题.以聚硼硅氮烷为前驱体,湿化学法合成的(Zr,Hf)C前驱体为金属源,二乙烯基苯为交联剂和碳源,通过溶剂热反应、冷冻干燥、高温热解和热处理等步骤制备出(Zr,Hf)C/SiBCN复合气凝胶.这种复合气凝胶具有典型的珍珠项链状三维多孔结构,比表面积达到74.33 m^(2)/g,孔径约为20 nm,介孔结构是在溶剂热过程中通过凝胶化反应形成的.X射线衍射分析表明,(Zr,Hf)C相是由(Zr,Hf)C前驱体与体系中的高活性自由碳通过碳热还原反应形成的.本研究为多元金属共改性SiBCN复合气凝胶的制备提供了新的思路和技术支持. 展开更多
关键词 sibcn气凝胶 (Zr Hf)C前驱体 碳热还原反应 高温相演变
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RTM成型工艺对C_f/SiBCN陶瓷基复合材料性能的影响 被引量：8
4
作者 刘伟 曹腊梅 +2 位作者 王岭 徐彩虹 益小苏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1-6,共6页
采用流变仪研究了聚硼硅氮烷作为RTM树脂的成型工艺性能,进而采用RTM工艺成型出复合材料坯体,再经过重复的浸渍-常压裂解工艺制备了Cf/SiBCN陶瓷基复合材料,详细研究了RTM成型缺陷对复合材料的厚度、密度以及力学性能等方面的影响。结... 采用流变仪研究了聚硼硅氮烷作为RTM树脂的成型工艺性能,进而采用RTM工艺成型出复合材料坯体,再经过重复的浸渍-常压裂解工艺制备了Cf/SiBCN陶瓷基复合材料,详细研究了RTM成型缺陷对复合材料的厚度、密度以及力学性能等方面的影响。结果表明:聚硼硅氮烷完全满足RTM成型工艺对流变性能的要求;RTM成型缺陷会进一步加剧复合材料的膨胀,使复合材料的厚度明显增大;同时会降低浸渍裂解前期复合材料的密度;最终复合材料的抗弯强度和模量均略有降低。 展开更多
关键词 RTM sibcn陶瓷 陶瓷基复合材料 聚硼硅氮烷
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SiBCN陶瓷的抗氧化性能 被引量：7
5
作者 张宗波 曾凡 +2 位作者 刘伟 罗永明 徐彩虹 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期91-94,共4页
通过聚合物前驱体热解方法制备了SiBCN陶瓷,对其在1 200℃空气条件下的抗氧化性能进行了研究,并与前驱体法制得的SiCN陶瓷进行了比较。结果表明,SiBCN陶瓷经氧化10 h后样品氧化增重只有0.35%,并且样品中没有裂纹的出现,表现出良好的抗... 通过聚合物前驱体热解方法制备了SiBCN陶瓷,对其在1 200℃空气条件下的抗氧化性能进行了研究,并与前驱体法制得的SiCN陶瓷进行了比较。结果表明,SiBCN陶瓷经氧化10 h后样品氧化增重只有0.35%,并且样品中没有裂纹的出现,表现出良好的抗氧化性能。而同样条件下SiCN陶瓷氧化增重达到3.1%,样品出现裂纹。样品表面元素组成分析表明,SiBCN陶瓷表面氧化物主要以SiO2形式存在,而SiCN陶瓷表面主要以SiOx(x<2)存在。 展开更多
关键词 sibcn陶瓷 SiCN陶瓷 聚合物前驱体法 抗氧化性能
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有机前驱体法裂解制备SiBCN陶瓷及其表征 被引量：3
6
作者 李亚静 李婧 +1 位作者 刘洪丽 张跃 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期509-513,共5页
采用固态核磁共振(NMR)为主要研究手段,FT-IR,XRD等作为辅助方法对陶瓷前驱体高温裂解制备的Si BCN陶瓷的结构进行分析和表征。研究表明Si BCN陶瓷是非晶结构,并且Si BCN陶瓷结构中存在Si四面体结构,与非晶的氧化硅中硅氧四面体的结构... 采用固态核磁共振(NMR)为主要研究手段,FT-IR,XRD等作为辅助方法对陶瓷前驱体高温裂解制备的Si BCN陶瓷的结构进行分析和表征。研究表明Si BCN陶瓷是非晶结构,并且Si BCN陶瓷结构中存在Si四面体结构,与非晶的氧化硅中硅氧四面体的结构相类似;Si BCN陶瓷前驱体中C-C键,Si-C键,Si-N键以及C-B-C键经过高温裂解后保留在Si BCN陶瓷结构中;Si BCN陶瓷中的硼原子与其它原子形成的是平面三角结构,但是前驱体向陶瓷转化过程中,由于季碳的产生,空间位阻增大,围绕中心碳发生了偏转以降低产生季碳造成的应力增大,这样的偏转改变了一部分硼的空间结构,使硼原子不在一个平面内而使化学位移发生改变。 展开更多
关键词 核磁共振 sibcn 有机前驱体 化学位移
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SiBCN陶瓷前驱体高温裂解机理 被引量：6
7
作者 李亚静 张跃 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期321-326,共6页
SiBCN是目前重要的高温非晶材料之一。非晶结构表征是研究非晶材料形成过程的关键。采用固态NMR和FT-IR为主要的研究手段研究聚硅硼碳氮烷的热稳定性和SiBCN陶瓷前驱体高温裂解机理。研究表明,陶瓷化转变过程分为三个阶段,第一阶段是产... SiBCN是目前重要的高温非晶材料之一。非晶结构表征是研究非晶材料形成过程的关键。采用固态NMR和FT-IR为主要的研究手段研究聚硅硼碳氮烷的热稳定性和SiBCN陶瓷前驱体高温裂解机理。研究表明,陶瓷化转变过程分为三个阶段,第一阶段是产生引发剂,即聚合物前驱体中的叔碳脱氢转化成季碳自由基;第二阶段是链增长和链终止,季碳自由基首先攻击碳甲基,使甲基脱落生成新的自由基,随着温度的升高,自由基还会攻击硅甲基,生成新的自由基。在生成新的自由基过程中使链增长。当自由基与自由基结合时,链终止;第三阶段是陶瓷化,通过脱氢将已经无机化的中间产物转化成陶瓷,形成无机三维连续非晶网络。第一、二阶段属于有机转变,第三阶段属于无机转变。当转化成陶瓷时,陶瓷内只含有Si、B、C和N四种元素,端基完全脱落。 展开更多
关键词 MNR FT-IR sibcn 聚硼硅氮烷
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ZrB_2-SiBCN复合陶瓷恒温氧化行为研究 被引量：2
8
作者 李亚静 李婧 +1 位作者 刘洪丽 张跃 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2295-2299,共5页
高温结构材料ZrB_2陶瓷由于其烧结温度高,应用受到限制,SiBCN聚合物前驱体的添加降低了ZrB_2的烧结温度,并能够获得致密的ZrB_2-SiBCN复合陶瓷。研究其氧化行为对于ZrB_2-SiBCN陶瓷在高温领域的应用有重要的意义。通过XRD、SEM等手段对... 高温结构材料ZrB_2陶瓷由于其烧结温度高,应用受到限制,SiBCN聚合物前驱体的添加降低了ZrB_2的烧结温度,并能够获得致密的ZrB_2-SiBCN复合陶瓷。研究其氧化行为对于ZrB_2-SiBCN陶瓷在高温领域的应用有重要的意义。通过XRD、SEM等手段对陶瓷1300℃时氧化行为进行了分析和研究,结果表明,在高温空气环境下,SiBCN陶瓷氧化直接生成硼硅酸盐玻璃,硼硅酸盐玻璃粘度低,铺展速度快,在陶瓷表面可形成氧化物保护层,阻碍陶瓷的进一步氧化。ZrO_2与SiO_2反应生成新的ZrSiO_4相,使硼硅酸玻璃层因被消耗而变薄,ZrSiO_4附近的ZrB_2颗粒从硼硅酸盐玻璃层内裸露出来,加速了ZrB_2的氧化。ZrSiO_4相的生成降低了硼硅酸盐玻璃对陶瓷的抗氧化保护作用。 展开更多
关键词 sibcn ZRB2 前驱体 氧化行为
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基于SiBCN陶瓷材料的无毒ADN基发动机点火实验研究 被引量：1
9
作者 王梦 陈君 +4 位作者 张涛 杨治华 李达鑫 王子欢 解舫 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期22-26,共5页
喷管耐高温抗氧化材料是无毒推进系统中至关重要的研究内容,决定了无毒发动机的性能水平,也是衡量无毒推进技术成熟度的重要指标,作为ADN无毒发动机的关键技术之一,耐高温抗氧化SiBCN陶瓷喷管材料成为了目前制约ADN无毒发动机研制中的... 喷管耐高温抗氧化材料是无毒推进系统中至关重要的研究内容,决定了无毒发动机的性能水平,也是衡量无毒推进技术成熟度的重要指标,作为ADN无毒发动机的关键技术之一,耐高温抗氧化SiBCN陶瓷喷管材料成为了目前制约ADN无毒发动机研制中的瓶颈技术,需要对其进行深入研究。回顾了SiBCN陶瓷材料的发展历程和目前存在的问题,并开展了基于该材料的ADN基高性能无毒发动机的点火实验研究。 展开更多
关键词 sibcn 材料 ADN 发动机
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SiBCN聚合物前驱体聚合机理的研究 被引量：1
10
作者 李亚静 李婧 +2 位作者 刘洪丽 郭志民 张跃 《现代技术陶瓷》 CAS 2015年第2期1-4,共4页
SiBCN陶瓷前驱体的合成对于制备非晶SiBCN陶瓷有着重要的意义,本文研究了SiBCN聚合物前驱体聚合过程中不同阶段的产物的结构变化,研究表明在合成前驱体的氨解过程中,单体聚合反应的机理是首先氨气与氯硅烷单体上的氯发生反应生成伯胺,... SiBCN陶瓷前驱体的合成对于制备非晶SiBCN陶瓷有着重要的意义,本文研究了SiBCN聚合物前驱体聚合过程中不同阶段的产物的结构变化,研究表明在合成前驱体的氨解过程中,单体聚合反应的机理是首先氨气与氯硅烷单体上的氯发生反应生成伯胺,然后伯胺与其他的氯硅烷单体上的氯反应聚合生成仲胺。最终产物中伯胺和仲胺的数量由氨气流量的大小决定。氨气流量较小时,产物主要是仲胺;氨气流量大时,以伯胺为主。在此过程中并不会发生伯胺与伯胺发生反应脱掉氨气生成仲胺的化学反应。因此,氨气流量过大会降低陶瓷前驱体的聚合度。 展开更多
关键词 sibcn 聚合机理 FT-IR 陶瓷前驱体
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先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用 被引量：3
11
作者 邵长伟 王驰原 +1 位作者 龙鑫 王小宙 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期40-65,共26页
先驱体转化法是制备高性能陶瓷材料的重要方法,尤其在连续纤维及其复合材料(FRCMC)的制备、元素组成与微结构调控等方面具有显著优势。先驱体转化SiBCN陶瓷具有多元素含量可调、化学键合结构可控的特点,构建了不同结构特征和特殊性能的... 先驱体转化法是制备高性能陶瓷材料的重要方法,尤其在连续纤维及其复合材料(FRCMC)的制备、元素组成与微结构调控等方面具有显著优势。先驱体转化SiBCN陶瓷具有多元素含量可调、化学键合结构可控的特点,构建了不同结构特征和特殊性能的陶瓷材料。近几年,先驱体转化SiBCN陶瓷发展呈现出新的特点,结构功能一体化设计与制备技术受到了国内外的广泛关注。本文主要梳理了2016年至今先驱体转化SiBCN陶瓷的国内外研究进展,首先简要介绍先驱体转化SiBCN陶瓷的主要特点,然后以先驱体转化陶瓷产物的典型特点为分类依据,分别从SiBCN陶瓷先驱体及其陶瓷产物、连续SiBCN陶瓷纤维、SiBCN基复合材料和功能化SiBCN陶瓷4个方面综述了主要研究进展,提出了未来发展趋势和重点任务,期望为SiBCN陶瓷研制与应用研究提供参考,促进我国先进陶瓷材料的发展进步。 展开更多
关键词 先驱体转化陶瓷 硅硼碳氮陶瓷(sibcn) 陶瓷纤维 陶瓷基复合材料 功能陶瓷
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SiBCN陶瓷先驱体的制备和应用研究进展 被引量：2
12
作者 滕雅娣 黄鑫龙 《有机硅材料》 CAS 2016年第2期151-158,共8页
综述了SiBCN陶瓷前驱体制备过程中在硅氮烷上引入硼元素的3种方法(采用环硼氮烷引入硼元素、采用硼氢化反应引入硼元素、采用BCl3引入硼元素);介绍了SiBCN陶瓷前驱体在制备介孔骨架、涂覆碳纳米管、制备无定形涂层上的应用;以及先驱体... 综述了SiBCN陶瓷前驱体制备过程中在硅氮烷上引入硼元素的3种方法(采用环硼氮烷引入硼元素、采用硼氢化反应引入硼元素、采用BCl3引入硼元素);介绍了SiBCN陶瓷前驱体在制备介孔骨架、涂覆碳纳米管、制备无定形涂层上的应用;以及先驱体转化的SiBCN陶瓷的结晶化过程及陶瓷结构分析(无定形SiBCN陶瓷的结晶化过程,不同SiBCN陶瓷前驱体生成的陶瓷结构的对比)。 展开更多
关键词 陶瓷先驱体 sibcn陶瓷 先驱体转化法 无定形涂层 介孔骨架 碳纳米管
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SiC晶须对SiBCN基陶瓷复合材料性能的影响 被引量：4
13
作者 魏玮 刘伟 +1 位作者 李麒 曹腊梅 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期138-145,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 sibcn陶瓷 SIC晶须 材料性能 SiC_(w)/sibcn复合材料
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SiBCN陶瓷先驱体固化及陶瓷化行为分析
14
作者 张祎 赵振宁 +2 位作者 朱世步 张强 张晓虎 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期513-518,共6页
采用非等温DSC、TG等研究了SiBCN陶瓷先驱体-聚硅硼氮烷(PBSZ)的固化、陶瓷化行为,运用FTIR、XRD、SEM等手段表征了PBSZ先驱体在不同温度的裂解产物结构和微观形貌。通过Kissinger、Crane方程得到PBSZ先驱体的固化动力学参数:活化能Ea=2... 采用非等温DSC、TG等研究了SiBCN陶瓷先驱体-聚硅硼氮烷(PBSZ)的固化、陶瓷化行为,运用FTIR、XRD、SEM等手段表征了PBSZ先驱体在不同温度的裂解产物结构和微观形貌。通过Kissinger、Crane方程得到PBSZ先驱体的固化动力学参数:活化能Ea=243.27 kJ/mol,反应级数n=0.958。PBSZ先驱体的质量损失主要发生在500~800℃,聚合物中有机基团逐渐减少,基本完成无机化转变。XRD结果表明,在1500℃以下裂解得到的产物为表面致密的非晶态SiBCN结构,而在1800℃下裂解产物发生了晶化转变,得到的陶瓷产物包含Si C、Si3N4、BN(C)等相。 展开更多
关键词 PBSZ先驱体 固化动力学 陶瓷化 sibcn陶瓷
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SiBCN陶瓷先驱体合成、固化动力学及陶瓷化产物性能研究
15
作者 彭喆 姚利超 +1 位作者 柴笑笑 李松 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期15-21,共7页
采用脱氢偶联聚合方法,以聚硅氮烷和环硼氮烷制备了四种低黏度SiBCN陶瓷先驱体,通过红外表征了SiBCN陶瓷先驱体的结构,通过非等温DSC研究了SiBCN陶瓷先驱体的固化动力学过程,通过超高温TG,XRD,XPS等手段表征了SiBCN陶瓷化产物的性能。... 采用脱氢偶联聚合方法,以聚硅氮烷和环硼氮烷制备了四种低黏度SiBCN陶瓷先驱体,通过红外表征了SiBCN陶瓷先驱体的结构,通过非等温DSC研究了SiBCN陶瓷先驱体的固化动力学过程,通过超高温TG,XRD,XPS等手段表征了SiBCN陶瓷化产物的性能。结果表明:四种SiBCN陶瓷先驱体的室温黏度为198~275 mPa·S,固化温度范围为120~235℃。SiBCN陶瓷先驱体的固化过程为双放热峰,通过Kissinger, Ozawa, Crane方程对主放热峰进行分析得到SiBCN陶瓷先驱体P1、P2、P3、P4固化动力学参数,其中活化能Ea分别为96.9 kJ/mol、88.4 kJ/mol、119.5 kJ/mol、268.2 kJ/mol,反应级数n分别为0.933,0.930,0.940,0.943。SiBCN陶瓷先驱体P4经过1 300℃裂解后的SiBCN陶瓷结构为非晶态,其B含量为4.67%,分解温度高达1 651℃。四种SiBCN陶瓷先驱体裂解产物的分解温度与B含量表现出一定的关系:当B含量超过一定浓度时,陶瓷化产物的高温稳定性得到有效提高。 展开更多
关键词 sibcn先驱体 sibcn陶瓷 脱氢偶联 固化动力学 耐高温性 复合材料
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非晶SiBCN陶瓷先驱体的制备及结构的表征
16
作者 李亚静 张跃 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期234-237,共4页
采用先驱体裂解的方法制备出热稳定性能优异的SiBCN陶瓷。SiBCN陶瓷的聚合物先驱体是由(H2C=CH)Si(CH3)Cl2和BH3·SMe2反应制备出中间产物,再经氨解制备得到的。在氯的消除过程中变成一种交联键合的非晶结构。此聚合物热稳定性良好... 采用先驱体裂解的方法制备出热稳定性能优异的SiBCN陶瓷。SiBCN陶瓷的聚合物先驱体是由(H2C=CH)Si(CH3)Cl2和BH3·SMe2反应制备出中间产物,再经氨解制备得到的。在氯的消除过程中变成一种交联键合的非晶结构。此聚合物热稳定性良好,当温度达到400℃左右时开始大量失重并放出甲烷,大约在1050℃时热解为非晶陶瓷。得到的高聚物的化学结构和组成用IR,TGA,DSC,XRD进行分析,采用SEM对SiBCN陶瓷的形貌进行表征,陶瓷表面光滑、致密,具有非晶的特征,并在XRD中获得证实。 展开更多
关键词 sibcn 先驱体 高温 制备
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不同纤维预制体结构对SiC_f/PyC/SiBCN复合材料力学性能的影响 被引量：13
17
作者 谭僖 刘伟 +1 位作者 曹腊梅 戴圣龙 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期45-51,共7页
使用不同织造方式(二维机织,法向增强2.5维机织和三维五向编织)制备了3种SiC纤维预制体,采用树脂转移模塑(RTM)和聚合物浸渍裂解(PIP)工艺制备了SiC_f/PyC/SiBCN复合材料。观察复合材料的显微组织,测试弯曲强度、拉伸强度、压缩强度等... 使用不同织造方式(二维机织,法向增强2.5维机织和三维五向编织)制备了3种SiC纤维预制体,采用树脂转移模塑(RTM)和聚合物浸渍裂解(PIP)工艺制备了SiC_f/PyC/SiBCN复合材料。观察复合材料的显微组织,测试弯曲强度、拉伸强度、压缩强度等力学性能,探究不同预制体结构对复合材料力学性能的影响行为。结果表明:同一预制体结构在不同方向的纤维分布不同导致材料力学性能的各向异性;不同预制体结构对材料力学性能有着显著的影响。 展开更多
关键词 织造方式 碳化硅纤维 sibcn 复合材料
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SiBCN陶瓷前驱体热解机理研究 被引量：5
18
作者 许艺芬 胡继东 +2 位作者 陶孟 王晓叶 冯志海 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期44-48,共5页
采用固体NMR和FTIR为主要测试手段对聚硼硅氮烷(PSNB)热解过程中形成的无定型中间体结构进行表征。结合不同温度处理后产物结构的变化将SiBCN前驱体的热解过程分为如下几个阶段:在400℃以下前驱体主要发生转氨基化反应以及Si—H键和N—... 采用固体NMR和FTIR为主要测试手段对聚硼硅氮烷(PSNB)热解过程中形成的无定型中间体结构进行表征。结合不同温度处理后产物结构的变化将SiBCN前驱体的热解过程分为如下几个阶段:在400℃以下前驱体主要发生转氨基化反应以及Si—H键和N—H键的脱氢耦合反应释放出NH_(3)和H_(2);在400~800℃时,体系中的S—CH_(3)及其他烃类基团开始发生分子重排并释放出甲烷气体;800~1000℃,产物进一步发生结构重排形成无定形网络结构。在温度达到1000℃时体系基本完成陶瓷化转变,此时无定型陶瓷主要由三种成分组成:(1)无定形碳(石墨状);(2)平面BN相;(3)Si—C—N基体(SiC_(x)N_(4-x)单元,x=0,1,2,3)。 展开更多
关键词 sibcn前驱体 固体NMR FTIR 热解机理
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液态SiBCN前驱体转化陶瓷的抗氧化性能及机制 被引量：3
19
作者 许艺芬 胡继东 +3 位作者 陈治宇 史运华 陶孟 冯志海 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期905-913,共9页
前驱体转化法制备的SiBCN陶瓷具有优异的耐高温抗氧化性能,有望作为高温热结构材料应用于航空航天领域。本文主要对前驱体转化法制备的SiBCN陶瓷在1 200、1 400℃下的抗氧化性能进行研究。采用XPS对陶瓷氧化前后化学键结合方式进行表征... 前驱体转化法制备的SiBCN陶瓷具有优异的耐高温抗氧化性能,有望作为高温热结构材料应用于航空航天领域。本文主要对前驱体转化法制备的SiBCN陶瓷在1 200、1 400℃下的抗氧化性能进行研究。采用XPS对陶瓷氧化前后化学键结合方式进行表征,分析了氧化前后化学结构的变化;采用XRD和SEM对陶瓷氧化前后表面相组成、微观形貌和截面氧化层进行分析,并通过氧化层厚度随时间变化对高温抗氧化动力学进行了研究。结果表明:SiBCN陶瓷经高温氧化后在表面形成了致密的氧化膜,氧化层主要以无定形态存在,且与基体结合紧密;陶瓷的高温氧化速率受氧扩散控制,其在1 200、1 400℃下的氧化动力学常数分别为0.0224μm^2/h和0.1045μm^2/h,小于SiC陶瓷的0.0449μm^2/h和0.1288μm^2/h。由于SiBCN陶瓷形成的BN(C)结构以及高温氧化后形成的SiO_xN_y致密氧化膜降低了氧气在氧化层中的扩散速率以及反应活性,使得SiBCN陶瓷具有比SiC陶瓷更加优异的高温抗氧化性能。 展开更多
关键词 sibcn陶瓷 氧化 相组成 微观形貌 动力学
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基于机械合金化的SiBCN系亚稳陶瓷及其复合材料研究进展 被引量：5
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作者 孙晓亮 李达鑫 +2 位作者 杨治华 贾德昌 周玉 《现代技术陶瓷》 CAS 2024年第3期206-230,共25页
SiBCN系亚稳陶瓷及其复合材料具有独特的微观组织结构和优异的高温性能,在高温氧化、剧烈热震、燃气流烧蚀等苛刻条件下具有很大的应用潜力。本文以机械合金化法制备的SiBCN系亚稳陶瓷及其复合材料为主线,总结了近年来基于机械合金化技... SiBCN系亚稳陶瓷及其复合材料具有独特的微观组织结构和优异的高温性能,在高温氧化、剧烈热震、燃气流烧蚀等苛刻条件下具有很大的应用潜力。本文以机械合金化法制备的SiBCN系亚稳陶瓷及其复合材料为主线,总结了近年来基于机械合金化技术的SiBCN系非晶陶瓷粉体和块体陶瓷的微观结构特征与演变、力学性能、抗氧化性能、抗热震性能和耐烧蚀性能的研究进展,并与前驱体衍生的同类材料进行了对比分析,最后指出了更高性能SiBCN系亚稳陶瓷材料的未来研究重点与发展趋势。 展开更多
关键词 sibcn陶瓷 陶瓷基复合材料 微观结构演变 力学性能 高温性能
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