辛世煊
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2014.05.07
连续碳化硅长丝纤维是目前具有最高比强度和最高比模量，以及高热稳定性的人造纤维。其生产技术发展经历了从高含氧量到超低含氧量，从微量元素掺杂到多种元素掺杂复合连续碳化硅长丝纤维几个关键技术阶段。连续碳化硅长丝纤维生产的4个关键技术工艺过程包括：有机硅烷小分子单体经化学或催化聚合形成有机聚硅烷（Polysilanes，PS）的聚合过程；PS的粘溶液或熔浆在惰性气氛中机械纺丝制造PS原丝的工艺过程；PS原丝经过在惰性化学气氛中控温化学转化形成聚碳硅烷（Polycarbosilanes，PCS）纤维及同时发生交联的热化学转化过程；PCS纤维在惰性以及/或者反应性气氛中高温热交联结晶化形成终烧碳化硅纤维的高温热化学转化过程。熟悉并完全掌握每一个工艺过程的技术关键，才能有效选择合适的工艺及生产装备，生产出高强度高模量连续碳化硅长丝纤维，为我国航空航天以及高端制造业提供高品质连续碳化硅长丝纤维材料。
关键词:
β-碳化硅(β-SiC)
,
连续碳化硅长丝纤维(SiCF)
,
聚硅烷(PS)
,
聚碳硅烷(PCS)
,
高温热解
田红
,
姚灿
,
尹艳山
,
刘正伟
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.22.032
选用5-5′键型连接的木质素二聚体为研究对象,基于B3 LYP/6-31 g基组和密度泛函理论(DFT)对其进行了高温热解微观化学反应机理研究,设计了5-5′型木质素二聚体高温热解反应的5条初反应路径,并在分析初反应结果的基础上设计了7条次反应路径,对每条路径的反应物及其产物进行了结构优化,计算了1500 K 温度下每条反应路径的热力学及动力学参数。结果表明,5-5′型木质素苯环位上的甲氧基具有很强的活性,甲氧基中 O-CH3键以及Caromatic-OCH3键较易断裂；通过计算得出初反应的 R3、R4反应焓变较小,分别为192.7 kJ/mol 和270.5 kJ/mol,认为该热解反应的主反应路径以R3及R4为主；该热解反应得到的最终产物有3-4,二羟基甲苯、对羟基甲苯、2-乙烯-4-甲基-3,5-二烯环己酮、甲烷、甲醇及甲醛。
关键词:
木质素 5-5′键型
,
高温热解
,
密度泛函理论
