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作者:张潇;陈建军;李晓鸿;张梦娜;陆俊冲;
单位:浙江理工大学材料科学与工程学院;
摘要:Si C纤维中无定形的Si C_xO_y相在高温下发生分解,会导致Si C微晶的生长和性能下降,在Si C纤维中掺入异质元素可以在高温下起到烧结助剂的作用,从而提高Si C纤维的性能。采用实验室自制的聚硅碳硅烷(PSCS)与乙酰丙酮钇、乙酰丙酮铝反应制备得到含钇铝聚碳硅烷(PYACS),经过熔融纺丝、碘不熔化、高温烧成等工艺,制得含钇铝Si C陶瓷纤维。结果表明,PYACS先驱体中有效的引入了Y和Al元素,并以Si—O—Y、Si—O—Al的形式存在。采用碘不熔化实现了纤维的交联,并通过1 000℃高温裂解获得非晶Si—C—O—(Y/Al)纤维,陶瓷产率为73.96%。研究了不同热处理温度(1 400,1 600,1 900℃)对纤维形貌和结构的影响,1 900℃高温热处理的Si—C—O—(Y/Al)纤维中Al和Y以Al—O—Y的形式存在,Si C结晶程度更高,Si C晶粒尺寸增大,纤维直径进一步变小,结构逐渐致密,说明高温下Al和Y的掺杂起到了烧结致密化作用。
关键词:碳化硅纤维;含钇铝聚碳硅烷;碘不熔化;高温烧结
基金资助:国家自然科学基金(51872262); 浙江省自然科学基金(LZ23E 020003)