夏克东
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吕春祥
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杨禹
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张保平
材料导报
以乙烯基三乙氧基硅烷作前驱体在碳纤维表面制备了溶胶-凝胶涂层.通过扫描电镜、能量分散谱仪以及热重分析对涂层进行表征.通过单纤维拉伸强度测试研究碳纤维的力学性能,采用动态接触角测定碳纤维的表面能.结果表明,溶胶-凝胶涂层改善了碳纤维的抗氧化性能和力学性能.与未涂层纤维相比,涂层碳纤维的起始氧化温度提高了100℃,单纤维拉伸强度提高了5.9％～12.1％,但是涂层脱落及表面裂纹导致碳纤维的拉伸强度随着氧化温度的升高而降低.另外,溶胶-凝胶涂层降低了碳纤维的表面能,使其具有较好的疏水性能.
关键词:
抗氧化
,
碳纤维
,
溶胶-凝胶
,
力学性能
,
表面能
夏克东
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吕春祥
,
杨禹
新型炭材料
采用溶胶凝胶法,并经高温热处理在炭纤维表面制备SiC/SiO2陶瓷涂层.通过X-射线光电子能谱、X-射线衍射、扫描电镜等分析SiC/SiO2涂层的结构与形貌.通过热重分析研究炭纤维涂层前后的抗氧化性能.结果表明,均匀、无裂纹的SiC/SiO2涂层可改善炭纤维的抗氧化性能,而且涂层炭纤维的抗氧化性能随着溶胶浓度和热处理温度的升高而增加.与原始炭纤维相比,具有300nm涂层厚度的炭纤维起始氧化温度提高了200℃.但是当涂层超过一定厚度时,涂层开裂脱落,炭纤维的抗氧化性能降低.SiC/SiO2涂层炭纤维的拉伸强度与原始纤维相比降低了37.7％,在700℃等温氧化90 min,涂层纤维的拉伸强度为1.37 GPa,仍保留一定的强度.
关键词:
溶胶凝胶
,
炭纤维
,
抗氧化
,
SiC/SiO2涂层
夏克东
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吕春祥
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杨禹
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(15)60188-3
以乙烯基改性的硅氧烷作为溶胶凝胶前驱体在炭纤维表面制备出SiOC陶瓷涂层。采用扫描电镜、X-射线衍射、X-射线光电子能谱、拉曼光谱以及热重分析对涂层进行表征。炭纤维的力学性能通过单丝拉伸强度测试研究。结果表明,无定型的SiOC涂层由SiCx O4-x结构单元和自由碳相组成。 SiOC涂层可改善炭纤维的抗氧化性能。涂层脱落与表面裂纹导致纤维拉伸强度降低以及weibull模量增加。与未涂层纤维相比,具有200 nm涂层厚度的炭纤维初始氧化温度可提高150℃,其单丝拉伸强度为2.32 GPa。
关键词:
抗氧化
,
炭纤维
,
SiOC涂层
,
溶胶凝胶
,
力学性能
