碳化硅陶瓷材料具有高強度、高硬度、高溫抗氧化性、耐磨性、耐腐蝕性等優(yōu)異的性能,作為高溫結構材料,在航空航天、核能工程、汽車工業(yè)、石油化工等領域發(fā)揮著重要作用。先驅體轉化法制備碳化硅陶瓷逐漸成為最廣泛的制備方法,而先驅體的交聯(lián)固化則是先驅體轉化法中不可或缺的部分。傳統(tǒng)熱交聯(lián)和輻射交聯(lián)方式存在溫度高、時間長、成本高等不足,限制了先驅體在碳化硅陶瓷材料中的應用。因此,本文采用引發(fā)劑交聯(lián)方式,實現(xiàn)了先驅體的低溫快速交聯(lián)固化,并對其在多孔碳化硅陶瓷材料中的應用做了初步探討。本文使用過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）作為引發(fā)劑,在液態(tài)超支化聚碳硅烷（LHBPCS）添加1 wt%含量的TBPB,在80°C下保溫2 h即可交聯(lián)固化。結合FTIR、¹H NMR、DSC、流變性能、TG、XRD、元素分析、SEM等分析手段,研究LHBPCS的引發(fā)劑交聯(lián)固化機理,并對陶瓷產(chǎn)物的陶瓷產(chǎn)率、結晶行為和元素組成等進行了探究。發(fā)現(xiàn)交聯(lián)機理為TBPB加熱過程中均裂產(chǎn)生自由基,自由基引發(fā)LHBPCS側鏈上烯丙基聚合,分子鏈不斷增長,實現(xiàn)LHBPCS交聯(lián)固化。添加TBPB交聯(lián)固化后的LHBPCS有效地抑制了...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1碳化硅晶體結構示意圖[5]

自由基催化液態(tài)超支化聚碳硅烷交聯(lián)固化及其應用研究21緒論1.1碳化硅陶瓷1.1.1碳化硅陶瓷概述碳化硅中共價鍵占88%，離子鍵占12%，是一種強共價鍵化合物，基本結構單元由SiC4或CSi4的主配位正四面體組成。碳化硅晶體結構最顯著的特點是多型性，即晶體結構表現(xiàn)出許多不同的一維有....

圖1.2溶膠凝膠法制備工藝Fig.1.2FlowchartofSiCceramicspreparedbysol-gelmethod

自由基催化液態(tài)超支化聚碳硅烷交聯(lián)固化及其應用研究4瓷粉體[17]，圖1.2是其制備工藝流程圖。溶膠凝膠法制備的SiC陶瓷具有較高的純度，但生產(chǎn)周期長，產(chǎn)量低。Hatakeyama等人[18]用正硅酸四乙酯和苯基三乙氧基硅烷為原料，在氨水催化下發(fā)生水解聚合反應形成溶膠體系，經(jīng)陳化干....

圖1.3化學氣相沉積法制備工藝[26]

自由基催化液態(tài)超支化聚碳硅烷交聯(lián)固化及其應用研究4瓷粉體[17]，圖1.2是其制備工藝流程圖。溶膠凝膠法制備的SiC陶瓷具有較高的純度，但生產(chǎn)周期長，產(chǎn)量低。Hatakeyama等人[18]用正硅酸四乙酯和苯基三乙氧基硅烷為原料，在氨水催化下發(fā)生水解聚合反應形成溶膠體系，經(jīng)陳化干....

圖1.5LHBPCS側鏈上含有烯丙基的分子結構示意圖

自由基催化液態(tài)超支化聚碳硅烷交聯(lián)固化及其應用研究61.2.1LHBPCS概述LHBPCS主鏈由Si-C結構組成，C/Si基本上接近于1，C、Si原子上的主要取代基為H，結構高度支化，分子式近似為[SiH2CH2]。如果硅和碳在裂解過程中沒有損失，理論上這種先驅體會是多種陶瓷先驅體....

本文編號：4023182