王会峰
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唐彬彬
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牟世伟
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星禧
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柯盛包
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韩克清
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刘勇
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余木火
兵器材料科学与工程
采用FTIR及TG对SiBN陶瓷纤维的结构及高温稳定性进行分析，在空气气氛中1400℃下对其进行高温氧化处理，并利用SEM、XRD、EDS等手段对高温处理后陶瓷纤维的结构及元素分布情况进行表征。结果表明：SiBN陶瓷纤维具有良好的高温稳定性，Si—N键、B—N键构成了SiBN陶瓷纤维的骨架架构，其碳的质量分数仅为0.1%；经高温氧化处理后SiBN纤维出现明显的皮芯结构，其中O元素以SiO2的形式主要富集在皮层，隔绝了纤维内部与空气的接触，从而保证了纤维的高温稳定性。另外，高温氧化处理后仍保持其纤维形状，结构致密，无明显孔洞，且仍为无定型结构。
关键词:
SiBN陶瓷纤维
,
前驱体聚合物转化法
,
高温抗氧化性
,
高温稳定性
彭雨晴
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牟世伟
,
韩克清
,
余木火
,
李爱军
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150520.003
SiBN(C)陶瓷纤维因其优异的性能(高温稳定性、高温抗蠕变和高温抗氧化性能等)被认为是高温高性能陶瓷基复合材料的理想增强体.研究了SiBN(C)陶瓷纤维的热稳定性能及微观结构,探索了SiBN(C)陶瓷纤维在1 100～1 500℃的抗氧化过程,并研究了C含量对SiBN(C)陶瓷纤维介电性能的影响.结果表明:SiBN(C)陶瓷纤维在高温热处理至1 600℃的N2气氛下仍然呈现无定形结构;HT-TGA结果表明该SiBN(C)陶瓷纤维具有良好的高温热稳定性,该陶瓷纤维的热失重率(1 450℃,N2气氛)仅为1.5wt％;同时SiBN(C)纤维也表现出优良的高温抗氧化性能,SiBN(C)陶瓷纤维在1 400℃,空气中处理5h后,纤维致密且无裂纹,XRD分析表明SiBN(C)陶瓷仍然呈现无定形结构,1 500℃处理5h后,SiBN (C)陶瓷纤维开始出现皮芯结构,并且出现微晶现象;XRD、SEM和EDX等测试手段表明氧化后样品的表面主要以SiO2微晶形式存在;介电性能研究表明当C含量低至0.1wt％时,SiBN(C)陶瓷纤维的介电常数为2.1,介电损耗为0.001 7(频率为10 GHz).性能评价说明该SiBN(C)陶瓷纤维可满足高温透波材料对增强体的要求.
关键词:
前驱体转变陶瓷
,
SiBN(C)陶瓷纤维
,
高温热稳定性
,
抗氧化性
,
介电性能
牟世伟
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胡建建
,
王会峰
,
韩克清
,
余木火
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2016.01.012
以三氯化硼(BCl3)、甲基二氯硅烷(SiHMeCl2)和六甲基二硅氮烷(HMDZ)为初始原料、甲胺(NH2Me)为交联剂合成的SiBN(C)前驱体分子为基础,聚合得到聚硼硅氮烷(PBSZ)前驱体聚合物.通过FTIR、NMR等对其结构进行分析发现,PBSZ除Si-B-N骨架结构外,还包含硼氮六元环状结构及局部交联结构.流变分析表明,PBSZ具有良好的可纺性,其流变性能对于纺丝工艺的设定具有重要作用.采用熔融纺丝对前驱体聚合物的可纺性进行了验证,制得的前驱体纤维表面光滑、结构致密,无明显孔洞结构,直径约18μm.
关键词:
聚硼硅氮烷
,
SiBNC陶瓷纤维
,
流变
,
熔融纺丝
