含钇铝碳化硅陶瓷纤维的制备及性能

SiC纤维中无定形的SiC_(x)O_(y)相在高温下发生分解,会导致SiC微晶的生长和性能下降,在SiC纤维中掺入异质元素可以在高温下起到烧结助剂的作用,从而提高SiC纤维的性能。采用实验室自制的聚硅碳硅烷(PSCS)与乙酰丙酮钇、乙酰丙酮铝反应制备得到含钇铝聚碳硅烷(PYACS),经过熔融纺丝、碘不熔化、高温烧成等工艺,制得含钇铝SiC陶瓷纤维。结果表明,PYACS先驱体中有效的引入了Y和Al元素,并以Si—O—Y、Si—O—Al的形式存在。采用碘不熔化实现了纤维的交联,并通过1000℃高温裂解获得非晶Si—C—O—(Y/Al)纤维,陶瓷产率为73.96%。研究了不同热处理温度(1400,1600,1900℃)对纤维形貌和结构的影响,1900℃高温热处理的Si—C—O—(Y/Al)纤维中Al和Y以Al—O—Y的形式存在,SiC结晶程度更高,SiC晶粒尺寸增大,纤维直径进一步变小,结构逐渐致密,说明高温下Al和Y的掺杂起到了烧结致密化作用。

先驱体转化含铝碳化硅陶瓷纤维的制备研究进展

先驱体转化含铝碳化硅陶瓷纤维具有高强度、高模量、耐高温、抗氧化等特性,是高温陶瓷基复合材料理想的增强体之一。基于含铝Si C陶瓷纤维的制备工艺路线,从聚铝碳硅烷(PACS)的合成方法及其机理、PACS纤维不熔化处理方法和控制Si(Al)C陶瓷纤维缺陷的研究现状方面综述了先驱体转化含铝Si C陶瓷纤维制备的最新研究进展。讨论了现有PACS合成路线和不熔化处理工艺的优缺点。此外,围绕含铝Si C陶瓷纤维的制备路线,认为后续可持续关注的主要有探索新的PACS合成路线、高效不熔化处理方法和提高Si(Al)C陶瓷纤维力学性能的方法等方面。