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。