高溫燒結制備含鋁碳化硅纖維
連續(xù)細直徑的 SiC 纖維具有高強度、高彈性模量、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕以及與基體相容性好等優(yōu)良特性,廣泛應用于導彈、航天等高技術領域。
有機先驅體轉化法是制備 SiC 纖維的主要方法之一,目前已經實現(xiàn)工業(yè)化,但商業(yè)化的 Nicalon SiC 纖維,工作溫度超過 1200 ℃時,纖維出現(xiàn)顯著質量損失,形成大量孔洞,晶粒迅速長大,力學性能急劇下降,遠不能達到使用要求。于是人們在先驅體中引入異質元素,比如 :T1,B 和 Al 等,起到燒結助劑的作用,經高溫脫氧燒結,制備出新型 SiC 纖維。 Ishikawa 等 [5] 采用聚碳硅烷 (polycarbosilane,PCS) 與乙酰丙酮鋁 Al(AcAc) 3 反應制備了先驅體聚鋁碳硅烷 (polyaluminocarbosilane,PACS) ,然后通過紡絲、預氧化、燒成和燒結制備出耐超高溫的 SiC 纖維,即 Tyranno SA 纖維。 CaO 等 [6] 、余煜璽等鄭春滿等 [8] 以聚二甲基硅烷 (polydimethylsilane,PDMS) 和 Al(AcAc) 3 為原料,制備出先驅體 PACS ,然后利用先驅體制備出 SiC(OAl) 纖維,但 SiC(OAl) 纖維含氧量過高,耐高溫性能受到極大的影響,需要進行高溫燒結。為此,對 SiC(OAl) 纖維進行高溫處理,研究了 SiC(Al) 纖維的制備過程,并對纖維的組成、結構和性能進行了分析。