孟盼
,
张光武
,
熊梦
,
陈霞
,
黄志雄
,
王雁冰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151217.002
玻璃料可以改善可陶瓷化硅橡胶基复合材料高温热解后的力学强度,保持结构的完整性。为了研究玻璃料的成分对云母/硅橡胶复合材料耐高温性能的影响,分别以玻璃料 A 和 B 为助熔剂,制得了2种复合材料,研究了其力学性能、微观形貌、热分解性能及陶瓷化机制。结果表明：云母/硅橡胶复合材料常温拉伸强度为3~4 MPa,600~1200℃下热解后试样的弯曲强度在0.3~4.5 MPa之间,且保持结构完整；SEM结果显示玻璃料B有助于形成大量的液相结构,更好地改善热解后形成的陶瓷层的强度和结构；TG结果显示玻璃料可以加速硅橡胶的分解,因此要控制玻璃料的加入量；XRD结果显示在温度变化过程中,添加含 SiO2和 K2 O 成分较多的玻璃料B至云母/硅橡胶复合材料中形成了非晶相和钾长石(K2 O·Al2 O3·6SiO2),从而提高陶瓷层的强度。
关键词:
防火复合材料
,
硅橡胶
,
云母
,
玻璃料
,
陶瓷化机制
范珊珊
,
石敏先
,
孟盼
,
陈霞
,
黄志雄
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160411.004
以硼酚醛树脂(BPF)为基体，以纳米 MgO、Al2 O3和 SiO2(MAS)为成瓷填料，添加 B2 O3、Bi2 O3或玻璃料等助熔剂，采用模压成型工艺制备 MgO-Al2 O3-SiO2/硼酚醛(MAS/BPF)陶瓷化复合材料，研究助熔剂对MAS/BPF陶瓷化复合材料热稳定性、微观结构和物相转变的影响。结果表明：MAS/BPF 陶瓷化复合材料在600~1000℃裂解2 h 后的尺寸收缩率为9%~14.5%，表现出良好的尺寸稳定性；TG 热分析发现，助熔剂使MAS/BPF陶瓷化复合材料在1200℃时的残留率降低，但在900~1200℃的热稳定性提高。XRD和 SEM分析结果显示，助熔剂能够显著降低陶瓷化反应温度。和 B2 O3、Bi2 O3相比，玻璃料更有助于形成大量的液相，促进陶瓷化组分与裂解残余碳之间的反应，从而提高 MAS/BPF陶瓷化复合材料在高温下的致密性和外形完整性。
关键词:
可瓷化碳基复合材料
,
硼酚醛树脂
,
助熔剂
,
热防护材料
,
残余物
孟盼
,
王雁冰
,
魏冲
,
范珊珊
,
黄志雄
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160411.003
硅橡胶耐热性不佳严重制约着其在耐高温领域的应用。针对这一问题,分别采用低熔点氧化物 Sb2 O3和Bi2 O3作为助溶剂,研究其对硅藻土/硅橡胶复合材料可瓷化性能的影响。采用 TG分析 Sb2 O3和 Bi2 O3对硅藻土/硅橡胶复合材料的热稳定性影响,万能力学试验仪测试热解后试样的弯曲强度,场发射扫描电镜(FESEM)和能谱仪(EDS)分析热解产物的微观形貌和成份,XRD 探索复合材料的可瓷化机制。结果表明：Sb2 O3和 Bi2 O3金属氧化物会加速硅橡胶的分解,但可以明显提高热解后试样的弯曲强度。FESEM观测到 Sb2 O3和 Bi2 O3有助于复合材料在热解过程中形成连续的桥连结构,通过EDS分析计算可知,Sb2 O3与SiO2,Bi2 O3与SiO2在热解过程中可能发生共熔反应,有助于陶瓷化结构的形成。XRD表明,加入助溶剂后的硅藻土/硅橡胶复合材料的热解后形成非晶相结构,提高陶瓷层的强度。
关键词:
硅橡胶
,
硅藻土
,
可瓷化
,
助溶剂
,
陶瓷化机制
