ZrO_(2)增强聚合物先驱体SiCNO复合陶瓷的制备和力学性能 被引量：1

1

作者 费轩 余煜玺 +3 位作者 严远高 魏永金 赵刚 黄柳英 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期34-42,共9页

聚合物先驱体陶瓷(polymer-derived ceramics,PDCs)技术具有制造简单、成分可调等优点,为制备新型陶瓷提供了有效途径。然而,由于热解过程中微小分子的逃逸形成孔洞缺陷,先驱体技术制备的无定形聚合物衍生SiCNO陶瓷(PDCs-SiCNO陶瓷)的... 聚合物先驱体陶瓷(polymer-derived ceramics,PDCs)技术具有制造简单、成分可调等优点,为制备新型陶瓷提供了有效途径。然而,由于热解过程中微小分子的逃逸形成孔洞缺陷,先驱体技术制备的无定形聚合物衍生SiCNO陶瓷(PDCs-SiCNO陶瓷)的力学性能较差。为解决上述问题,通过向陶瓷基体添加第二相(颗粒强化)来实现增强先驱体陶瓷。对聚乙烯基硅氮烷(PVSZ)和ZrO_(2)进行先球磨后热解,制备ZrO_(2)颗粒增强PDCs-SiCNO复合陶瓷(PDCs-SiCNOZrO_(2)),研究PDCs-SiCNO-ZrO_(2)复合陶瓷的结构和力学性能。结果表明:引入的ZrO_(2)填料作为增强体嵌入SiCNO陶瓷基体中,不仅能有效降低线收缩率,还能大幅提高PDCs-SiCNO-ZrO_(2)复合陶瓷的力学性能。添加10%(质量分数)ZrO_(2)的PDCs-SiCNO-ZrO_(2)复合陶瓷的弯曲强度和压缩强度分别为197.03 MPa和375.2 MPa,比PDCs-SiCNO陶瓷高出64%和267%,其硬度值最高可达20.92 GPa,断裂韧度达到2.76 MPa·m^(1/2)。适当含量ZrO_(2)的加入有助于提升PDCsSiCNO陶瓷基体的致密化程度,从而提升了PDCs-SiCNO-ZrO_(2)复合陶瓷的力学性能。 展开更多

关键词 聚合物先驱体陶瓷 二氧化锆 复合陶瓷 力学性能

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单源聚合物先驱体法制备SiC-TiC复相陶瓷

2

作者 裴亚星 周聪 余兆菊 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期808-814,共7页

以四氯化钛(TiCl_(4))与烯丙基聚碳硅烷(AHPCS)为原料,通过化学改性成功制备聚钛碳硅烷单源先驱体,通过高温裂解先驱体进而制得SiC-TiC复相陶瓷.通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、热重分析及扫描电子显微镜研究反应合成的聚钛碳硅烷... 以四氯化钛(TiCl_(4))与烯丙基聚碳硅烷(AHPCS)为原料,通过化学改性成功制备聚钛碳硅烷单源先驱体,通过高温裂解先驱体进而制得SiC-TiC复相陶瓷.通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、热重分析及扫描电子显微镜研究反应合成的聚钛碳硅烷先驱体的交联、陶瓷化转变过程、微观结构演变和结晶行为.研究结果证实TiCl_(4)和AHPCS发生缩合反应,制得了Ti掺杂的聚合物先驱体,TiCl_(4)的加入还能够促进AHPCS的热交联,进而提高最终的陶瓷产率.制备的SiC-TiC复相陶瓷的相组成和微观结构可通过对先驱体的成分和结构设计进行调节,该方法操作简便易行,结果可靠性高,具有一定的普遍适用性. 展开更多

关键词 聚合物先驱体陶瓷 单源先驱体 复相陶瓷 四氯化钛 碳化钛

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先驱体聚合物粘结法制备SiC纳米多孔陶瓷 被引量：10

3

作者 刘坚 许云书 +1 位作者 熊亮萍 徐光亮 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第5期823-827,共5页

采用SiC纳米粉体与聚碳硅烷(PCS)为原料低压成型低温烧结制备SiC纳米多孔陶瓷,研究了PCS含量对烧成纳米多孔陶瓷性能的影响。SEM和AFM微观形貌分析表明,PCS裂解产物将SiC纳米颗粒粘结起来,烧成陶瓷内部有大量的纳米孔存在。烧成SiC纳米... 采用SiC纳米粉体与聚碳硅烷(PCS)为原料低压成型低温烧结制备SiC纳米多孔陶瓷,研究了PCS含量对烧成纳米多孔陶瓷性能的影响。SEM和AFM微观形貌分析表明,PCS裂解产物将SiC纳米颗粒粘结起来,烧成陶瓷内部有大量的纳米孔存在。烧成SiC纳米多孔陶瓷孔径分布呈单峰分布、孔径分布范围窄,随着PCS含量的增大烧成多孔陶瓷强度增大,但孔隙率降低、烧结过程中坯体尺寸线收缩率增大。PCS含量为20wt%时三点弯折强度为36.8MPa,孔隙率为39.5%,平均孔径为49.3 nm。 展开更多

关键词 碳化硅 纳米多孔陶瓷 先驱体聚合物

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含先驱体聚合物浆料浇注成型制备SiC多孔陶瓷 被引量：4

4

作者 刘坚 许云书 +1 位作者 熊亮萍 徐光亮 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期620-622,648,共4页

采用SiC粉体与聚碳硅烷(PCS)为原料浇注成型低温烧结制备SiC多孔陶瓷,研究了PCS含量对SiC多孔陶瓷性能的影响。结果表明,PCS含量大于2wt%时可浇注成型,PCS经烧结后生成裂解产物将SiC颗粒粘结起来。所得SiC多孔陶瓷孔径呈单峰分布、孔径... 采用SiC粉体与聚碳硅烷(PCS)为原料浇注成型低温烧结制备SiC多孔陶瓷,研究了PCS含量对SiC多孔陶瓷性能的影响。结果表明,PCS含量大于2wt%时可浇注成型,PCS经烧结后生成裂解产物将SiC颗粒粘结起来。所得SiC多孔陶瓷孔径呈单峰分布、孔径分布窄、热膨胀系数低、烧结过程中线收缩率小。随着PCS含量的增大烧成SiC多孔陶瓷的孔隙率降低,但强度显著提高。PCS含量为6wt%时多孔陶瓷的孔隙率、弯折强度和线收缩率分别为36.2%、33.8MPa和0.42%。 展开更多

关键词 浇注成型 多孔陶瓷 碳化硅 先驱体聚合物

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氮化硼纤维先驱体聚硼氮烷的研究进展 被引量：4

5

作者 雷永鹏 王应德 +3 位作者 宋永才 李义和 王浩 邓橙 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期164-167,172,共5页

氮化硼纤维是继炭纤维和炭化硅纤维后广受关注的高性能无机纤维,在航空航天等领域已显示出重要应用前景。聚合物先驱体转化法是其有效的制备方法,合成性能优异的聚硼氮烷先驱体则是该方法的关键。文中介绍了近年来氮化硼纤维聚合物先驱... 氮化硼纤维是继炭纤维和炭化硅纤维后广受关注的高性能无机纤维,在航空航天等领域已显示出重要应用前景。聚合物先驱体转化法是其有效的制备方法,合成性能优异的聚硼氮烷先驱体则是该方法的关键。文中介绍了近年来氮化硼纤维聚合物先驱体的最新研究成果,重点综述了先驱体的合成路线及性能,并展望了其未来的研究重点。 展开更多

关键词 氮化硼 陶瓷纤维 聚合物先驱体 聚硼氮烷

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硅氧氮陶瓷先驱体的合成及表征 被引量：3

6

作者 罗晶 张宗波 +2 位作者 罗永明 彭志坚 徐彩虹 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期93-95,共3页

以MeViSiCl2、MeHSiCl2和MeSiCl3为原料,采用先部分水解再氨解的方法制备了硅氧氮陶瓷先驱体。利用FT-IR、1H-NMR、29Si-NMR、GPC以及TGA对聚合物先驱体的结构和热性能进行了表征。结果表明:合成的硅氧氮烷在DCP固化2 h后具有77.7%的陶... 以MeViSiCl2、MeHSiCl2和MeSiCl3为原料,采用先部分水解再氨解的方法制备了硅氧氮陶瓷先驱体。利用FT-IR、1H-NMR、29Si-NMR、GPC以及TGA对聚合物先驱体的结构和热性能进行了表征。结果表明:合成的硅氧氮烷在DCP固化2 h后具有77.7%的陶瓷产率。 展开更多

关键词 硅氧氮陶瓷 聚合物先驱体 合成

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先驱体转化法制备碳化硅纤维 被引量：9

7

作者 刘军 冯春祥 +1 位作者 宋永才 薛金根 《现代化工》 EI CAS CSCD 2000年第10期59-60,62,共3页

简述了碳化硅纤维的发展简史 ;指出了优良的先驱体的特点和合成方法 ;为获得优异的高温性能的碳化硅纤维 ,应使先驱体聚合物中的n(C) /n(Si)比尽量接近 1 ,或引入金属元素或烧结助剂 ;介绍了影响碳化硅纤维力学性能的若干因素和目前已... 简述了碳化硅纤维的发展简史 ;指出了优良的先驱体的特点和合成方法 ;为获得优异的高温性能的碳化硅纤维 ,应使先驱体聚合物中的n(C) /n(Si)比尽量接近 1 ,或引入金属元素或烧结助剂 ;介绍了影响碳化硅纤维力学性能的若干因素和目前已商品化的几种碳化硅陶瓷纤维的典型性质。 展开更多

关键词 先驱体聚合物 碳化硅纤维 合成 性能 先驱体转化

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先驱体转化法制备低电阻率Si-O-C纤维

8

作者 刘军 宋永才 +1 位作者 冯春祥 薛金根 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期142-145,共4页

通过采用将聚二甲基硅烷 (PDMS)与聚氯乙烯 (PVC)共裂解合成碳化硅 -炭纤维先驱体 ,并经熔融纺丝及不熔化处理 ,最后经过烧成制得 Si- C- O陶瓷纤维。讨论了影响合成产物的因素。研究表明纤维的强度随纤维中碳含量增加而下降。纤维的电... 通过采用将聚二甲基硅烷 (PDMS)与聚氯乙烯 (PVC)共裂解合成碳化硅 -炭纤维先驱体 ,并经熔融纺丝及不熔化处理 ,最后经过烧成制得 Si- C- O陶瓷纤维。讨论了影响合成产物的因素。研究表明纤维的强度随纤维中碳含量增加而下降。纤维的电阻率比单纯通过聚碳硅烷纤维得到 Si 展开更多

关键词 碳化硅纤维 低电阻率 先驱体聚合物 裂解 先驱体转化法

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多孔SiCO陶瓷中SiC纳米线的原位合成及生长机理 被引量：1

9

作者 潘建梅 程晓农 +2 位作者 严学华 张成华 徐桂芳 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期474-478,共5页

采用聚氨酯海绵为多孔模板,浸渍有机硅树脂后在Ar气氛中原位合成了SiC纳米线。采用TG、XRD、SEM和TEM等分析测试手段对样品进行了表征,研究了保温时间对合成SiC纳米线的影响,并探讨了SiC纳米线的生长机理。研究结果表明:SiC纳米线生长... 采用聚氨酯海绵为多孔模板,浸渍有机硅树脂后在Ar气氛中原位合成了SiC纳米线。采用TG、XRD、SEM和TEM等分析测试手段对样品进行了表征,研究了保温时间对合成SiC纳米线的影响,并探讨了SiC纳米线的生长机理。研究结果表明:SiC纳米线生长在多孔陶瓷中,纳米线长度达几十微米,单根纳米线的直径不均一。SiC纳米线的生长机理为VS生长模式。随着保温时间的延长,纳米线的数量增加,形貌发生了变化,且多孔陶瓷的比表面积明显增大,体积电阻率降低。 展开更多

关键词 SIC纳米线 聚合物先驱体 多孔陶瓷 原位合成

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PDC-SiBCN陶瓷基无线无源温度传感器的性能 被引量：3

10

作者 余煜玺 韩滨 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期121-127,共7页

以耐高温聚合物先驱体陶瓷(PDC-SiBCN)为温敏介质材料,金属铂作为谐振腔材料,并在陶瓷表面开槽形成共面天线,制备出集开槽天线与谐振器一体的无线无源温度传感器,实现温度信息的无线无源传输。结果表明:传感器的谐振频率随测试温度的升... 以耐高温聚合物先驱体陶瓷(PDC-SiBCN)为温敏介质材料,金属铂作为谐振腔材料,并在陶瓷表面开槽形成共面天线,制备出集开槽天线与谐振器一体的无线无源温度传感器,实现温度信息的无线无源传输。结果表明:传感器的谐振频率随测试温度的升高呈单调递减变化,PDC-SiBCN陶瓷的介电常数随温度的升高而单调增加,其中热解温度为1000℃的传感器测试温度达1100℃,具有优异的耐高温性和介温特性。同一测试温度下传感器的谐振频率随直径的增大而减小,也随热解温度的升高而降低。通过对传感器的谐振频率-温度拟合曲线进行一阶偏导得到灵敏度方程,传感器在1100℃的高温下有较高的灵敏度。传感器具有良好的循环稳定性能,在室温下实际无线传输距离达到42 mm,当测试温度为1100℃时传输距离可达8 mm,可应用于高温恶劣环境下航空发动机的温度监控。 展开更多

关键词 聚合物先驱体陶瓷 温度传感器 耐高温

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石墨烯改性PDC-SiCNO陶瓷的制备及其介电性能 被引量：2

11

作者 余煜玺 夏范森 黄奇凡 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期8-14,共7页

以聚乙烯基硅氮烷(PVSZ)为原料,氧化石墨烯(GO)为碳源,无水乙醇(ETOH)为分散剂,制备石墨烯球增强SiCNO陶瓷(SiCNO-GO)。利用拉曼光谱(Raman)、电子自旋共振(EPR)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,研究SiCNO-GO陶瓷结构对其介电性能的影... 以聚乙烯基硅氮烷(PVSZ)为原料,氧化石墨烯(GO)为碳源,无水乙醇(ETOH)为分散剂,制备石墨烯球增强SiCNO陶瓷(SiCNO-GO)。利用拉曼光谱(Raman)、电子自旋共振(EPR)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段,研究SiCNO-GO陶瓷结构对其介电性能的影响。结果表明:SiCNO-GO陶瓷的微球密度和粒径的大小与GO的含量有关;随着SiCNO-GO陶瓷中GO含量的增加,SiCNO-GO陶瓷的介电常数和介电损耗也随之增大,在GO含量为0.1%(质量分数)时达到最大值,而当GO质量分数为0.3%时,SiCNO-GO陶瓷的介电常数和介电损耗降低。 展开更多

关键词 聚合物先驱体陶瓷 石墨烯 电学性能 制备

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有线无源PDC-SiCN陶瓷基温度传感器的设计与制备

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作者 余煜玺 李燕 +1 位作者 夏范森 韩清凯 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期4216-4220,共5页

针对航空发动机高温恶劣环境监测对耐高温传感器的需求,提出采用新型耐高温聚合物先驱体陶瓷(PDC-SiCN陶瓷)为温敏介质材料,制备被动式有线无源微波温度传感器,实现温度信息的有线无源传输。以PDC-SiCN陶瓷为填充介质,金属银作为表面层... 针对航空发动机高温恶劣环境监测对耐高温传感器的需求,提出采用新型耐高温聚合物先驱体陶瓷(PDC-SiCN陶瓷)为温敏介质材料,制备被动式有线无源微波温度传感器,实现温度信息的有线无源传输。以PDC-SiCN陶瓷为填充介质,金属银作为表面层,形成谐振器;以共面波导线和共面天线为传输线,实现微波信号的传输;在谐振器的侧面开槽,实现宽频激励信号和谐振信号在传输线和谐振器之间的传输。采用HFSS软件进行结构尺寸的仿真和优化,设计出了满足最大传输效率的被动式有线无源PDC-SiCN耐高温温度传感器结构。通过以上结构设计,制备出了有线无源温度传感器。结果表明,所设计传感器的工作频率为10.16GHz,依据材料的变化特性该传感器可实现频率在500 MHz变化范围内的测量。 展开更多

关键词 聚合物先驱体陶瓷 温度传感器 有线无源

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PDC-SiCN陶瓷基无线无源温度传感器的制备 被引量：6

13

作者 李来超 余煜玺 +1 位作者 黄奇凡 韩清凯 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期7169-7172,7177,共5页

为了解决航空发动机的温度检测问题,提出了一种以聚合物先驱体陶瓷SiCN(PDC-SiCN)为传感器介质材料的无线无源温度传感器,并搭建了无线无源温度传感器的测试系统。PDC-SiCN陶瓷基无线无源温度传感器是以聚合物先驱体陶瓷SiCN(PDC-SiCN)... 为了解决航空发动机的温度检测问题,提出了一种以聚合物先驱体陶瓷SiCN(PDC-SiCN)为传感器介质材料的无线无源温度传感器,并搭建了无线无源温度传感器的测试系统。PDC-SiCN陶瓷基无线无源温度传感器是以聚合物先驱体陶瓷SiCN(PDC-SiCN)作为传感器介质材料,以金属铂作为谐振腔材料。分析了PDCSiCN陶瓷基无线无源温度传感器的谐振频率与测试温度之间的关系,传感器的测试温度达到了610℃。研究发现,PDC-SiCN陶瓷基无线无源温度传感器的谐振频率随测试温度升高呈单调递减变化,通过对传感器的谐振频率与温度的关系进行多项式拟合,610℃时传感器的灵敏度为0.4705 MHz/℃。PDC-SiCN陶瓷基无线无源传感器在高温恶劣环境具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 聚合物先驱体陶瓷 SICN 无线无源 温度传感器

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全氢聚硅氮烷的合成与表征 被引量：2

14

作者 齐共金 张长瑞 +3 位作者 胡海峰 曹峰 王思青 姜勇刚 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期14-17,共4页

采用二氢二氯硅烷氨解法合成了氮化硅陶瓷先驱体全氢聚硅氮烷,并用红外光谱、凝胶渗透色谱、热重、X射线衍射和元素分析等进行了表征。所合成的先驱体低聚物的分子骨架为[SiH2NH]n,数均分子量为106,重均分子量为178。固化后的先驱体在... 采用二氢二氯硅烷氨解法合成了氮化硅陶瓷先驱体全氢聚硅氮烷,并用红外光谱、凝胶渗透色谱、热重、X射线衍射和元素分析等进行了表征。所合成的先驱体低聚物的分子骨架为[SiH2NH]n,数均分子量为106,重均分子量为178。固化后的先驱体在氮气下1000℃裂解转变为棕色粉末,陶瓷产率78wt%。将陶瓷产物在氮气下1400℃处理后,其主要成分为α-Si3N4,并含有少量富余硅,化学经验式为SiN1.036O0.060C0.028。陶瓷产物在氮气下1600℃处理后的X射线衍射谱图表明,游离硅已基本消失,α-Si3N4衍射峰加强,但是没有观察到从α-Si3N4到β-Si3N4的相转变。 展开更多

关键词 全氢聚硅氮烷 陶瓷先驱体聚合物 合成 表征 裂解 氮化硅

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