耐超高温连续Si-Al-C纤维的一步法制备与表征

采用先驱体转化技术,以聚铝碳硅烷(PACS)为先驱体,经过熔融纺丝、空气预氧化处理和超高温烧结处理,制备了近化学计量比的连续SiC纤维.研究结果表明:一步法所制备的连续Si-Al-C纤维的平均直径为11～12μm,平均抗拉强度为1.8～2.0GPa;纤维的化学式为SiC1.01O0.040Al0.024,主要由规整的β-SiC构成,此外含有少量的α-SiC和无定型的SiC;连续Si-Al-C纤维具有优良的耐超高温性能,在1500℃氩气中处理1h后,纤维的抗拉强度基本保持不变,在1800℃氩气中处理1h后,纤维的强度保留率为80%左右。

合成聚铝碳硅烷研究

采用低分子量聚硅碳硅烷(polysilacarbosilane,PSCS)与乙酰丙酮铝(aluminum acetylacetonate,Al(AcAc)_3)在常压下反应来制备PACS。通过对不同阶段反应时间的调整,提高了数均分子量,得到了支化度低的Si-Al-C纤维的先驱体。研究表明,铝引入主要发生在第一阶段,延长第一阶段的反应时间有利于提高铝的保留率。Al(AcAc)_3的用量对Si-H含量有重要影响,随着其用量的增加,Si-H含量呈线性减小。