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疏水SiO2气凝胶的制备及表征

陈一民 , 谢凯 , 大方 , 肖加余

功能材料

以聚二乙氧基硅氧烷(PDEOS)为原料,通过六甲基二硅氮烷(HMDZ)改性剂对制备的凝胶进行表面改性,并常压干燥得到疏水的SiO2气凝胶.研究了改性剂用量对气凝胶疏水性和结构的影响.疏水气凝胶与水的接触角达120°,常压干燥制备的气凝胶具有典型的气凝胶结构特征,气凝胶颗粒尺寸<100nm,密度和比表面积分别在140~255kg/m3和480~605m2/g范围内.

关键词: 疏水 , 二氧化硅 , 气凝胶 , 常压干燥

SiO2气凝胶制备及疏水改性研究

陈一民 , 谢凯 , 大方 , 肖加余

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.01.006

采用六甲基二硅氮烷(HMDZ)和六甲基二硅氧烷(HMDSO)为表面改性剂,对正硅酸乙酯(TEOS)经溶胶-凝胶过程制备的凝胶进行表面改性,大幅度简化了洗涤过程,常压干燥制备了疏水SiO2气凝胶,并研究了表面改性剂对SiO2气凝胶结构和性能的影响.结果表明,所制备的疏水SiO2气凝胶有良好的疏水性能,吸附水量低于3%,与水的接触角大于130°;疏水SiO2气凝胶的密度、比表面积和孔隙率分别为150~225 kg/m3、750~900 m2/g和88%~93%,其颗粒尺寸为1~100 nm.

关键词: 疏水改性 , 二氧化硅 , 气凝胶 , 常压干燥

合成聚铝碳硅烷研究

大方 , 李效东 , 王浩 , 郑春满 , 王海哲

稀有金属材料与工程

采用低分子量聚硅碳硅烷(polysilacarbosnane,PSCS)与乙酰丙酮铝(aluminum acetylacetonate,Al(AcAc)3)在常压下反应来制备PACS.通过对不同阶段反应时间的调整,提高了数均分子量,得到了支化度低的Si-Al-C纤维的先驱体.研究表明,铝引入主要发生在第一阶段,延长第一阶段的反应时问有利于提高铝的保留率.Al(AcAc)3的用量对Si-H含量有重要影响,随着其用量的增加,Si-H含量呈线性减小.

关键词: 聚铝碳硅烷 , Si-A1-C纤维 , 乙酰丙酮铝

先驱体转化法制备SiC纤维的研究进展

大方 , 王海哲 , 李效东

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01097

先驱体法制备的SiC纤维是高性能陶瓷基复合材料(CMC)的关键增强材料. 在过去三十年里, 已发展了三代SiC纤维. 本文综述了三代SiC纤维制备工艺、组成结构和性能的发展变化情况, 分析了SiC纤维的耐高温、抗氧化、模量和高温抗蠕变性能与其组成和结构的相互关系, 总结了提高纤维性能的主要方法.

关键词: SiC纤维 , polymer-derived method , high-temperature-resistant ceramic fibers

SiO2-TiO2复合气凝胶制备研究

陈一民 , 大方 , 洪晓斌

材料导报

采用同步溶胶凝胶方法,制备了TiO2分布均匀的SiO2-TiO2复合气凝胶.研究了SiO2溶胶预反应时间、不同催化剂和螯合剂对复合溶胶凝胶过程的影响,并用BET、SEM和XRD等测试方法对其结构进行了表征;复合SiO2-TiO2气凝胶具有典型的气凝胶特征,其比表面积为483.35m2/g,密度在0.1~0.12g/cm3范围内.

关键词: 二氧化硅 , 二氧化钛 , 复合 , 气凝胶

添加填料合成SiC(Al)纤维的先驱体聚铝碳硅烷

大方 , 李效东 , 郑春满

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2008.06.013

以聚硅碳硅烷和乙酰丙酮铝为原料,在反应装置的裂解柱中加入填料,在常压下合成了聚铝碳硅烷.结果表明:添加填料使合成聚铝碳硅烷的时间缩短46%,聚铝碳硅烷的从1008增大到2436,分子量的分布变窄,-Si-Si-键的含量低;在N2气氛中,在400℃以下失重减少,在1200℃陶瓷的产率从65%提高到69%;加入填料可促进-Si-Si-链转化为-Si-C-Si-链,制备出的聚铝碳硅烷纤维在预氧化过程中氧的增重少,预氧化烧成后得到的Si-Al-C-O连续纤维强度为2.1 GPa,在Ar中1800℃烧结可得到致密的SiC(Al)纤维.纤维的结晶行为与不加填料时的类似.

关键词: 无机非金属材料 , 聚铝碳硅烷 , SiC纤维 , 陶瓷先驱体

先驱体转化法制备SiC纤维的研究进展

大方 , 王海哲 , 李效东

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01097

先驱体法制备的SiC纤维是高性能陶瓷基复合材料(CMC)的关键增强材料. 在过去三十年里, 已发展了三代SiC纤维. 本文综述了三代SiC纤维制备工艺、组成结构和性能的发展变化情况, 分析了SiC纤维的耐高温、抗氧化、模量和高温抗蠕变性能与其组成和结构的相互关系, 总结了提高纤维性能的主要方法.

关键词: SiC纤维 , 先驱体转化法 , 耐超高温陶瓷纤维

连续聚铝碳硅烷纤维的预氧化

大方 , 邢军 , 李效东

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.03.003

聚铝碳硅烷(PACS)纤维预氧化过程是制备近化学计量比SiC(Al)纤维的关键步骤.而连续PACS纤维预氧化的氧含量控制是关键问题.采用实时测量设备对连续PACS纤维预氧化过程进行跟踪,用分段积分方法对PACS纤维进行非等温动力学模拟;利用实时测量数据用非线性优化方法求解,可以预测PACS纤维预氧化增重.本文在实验过程中,采用聚碳硅烷(PCS)纤维和PACS纤维进行对比研究.结果表明:在相同的预氧化条件下,两种纤维均在Si—H键反应程度为40%时出现凝胶点,反应后凝胶含量均达到100%,其氧含量分别为9.9wt%和14.7wt%;PACS纤维的Si—H键反应程度和增重均比PCS纤维低.利用实时增重数据,用Matlab的Lsqnonlin函数进行求解预氧化动力学方程,得到PACS的预氧化活化能为62.2 kJ/mol,模型可准确的预测其预氧化过程中的增重率变化.

关键词: SiC纤维 , PACS纤维 , 预氧化动力学 , 氧含量控制

液压振动技术在大方坯连铸机上的应用

张虹 , 姜宗明

连铸 doi:10.3969/j.issn.1005-4006.2007.05.012

阐述了结晶器液压振动技术在大方坯连铸机上的应用,分析了攀钢大方坯连铸机上结晶器液压振动系统在运行过程中出现的一些常见的故障,并提出了针对性的维护措施,为同类设备提供了可借鉴的经验.

关键词: 大方坯连铸机 , 液压振动 , 措施

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