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宁波材料所制备环保高效碳化硅陶瓷基复合材料先驱体
2018月05月18日 发布 分类:行业要闻 点击量:554
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先驱体转化碳化硅陶瓷基复合材料(CMCs)中,以Cf/SiCSiCf/SiC体系发展最快,国内主要以固态聚碳硅烷(PCS)作为SiC的先驱体,存在的不足是:需要溶解于有机溶剂,降低了浸渍效率,带来了污染;PCS本身不能交联,热解后发泡;PCS陶瓷收率不高;价格较为昂贵。

1aLC-PCS;(b)交联固化产物;(c1200℃裂解产物;

dPCSLC-PCSTG曲线


2aLC-PCSPCS溶液浸渍周期-增重曲线;

bLC-PCS为先驱体所制得2D Cf/SiOC


近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所核能材料工程实验室团队对上述液态副产物开展再利用的研究。在该研究中,实验室科研人员对液态副产物的组成结构进行分析,确定其为重均分子量在200-800之间、主链为Si-C结构的液态低分子量PCS。进一步,向其中引入“C=C”活性基团,制备了可转化为SiOC陶瓷的液态先驱体(LC-PCS)。


LC-PCS具有如下特征:①室温粘度约30mPa·s;②在400℃以下可充分交联;③陶瓷收率大于70%。最后,分别以LC-PCSPCS为先驱体,通过PIP工艺制备CMCs


结果表明,得到致密样品所需的“浸渍-裂解”周期从14个降低到10个。可见,新的合成路径从先驱体本身和复材制备过程两个环节降低了CMCs的成本,制备了可在10001300℃服役的高性价比CMCs。液态副产物的再利用也实现了PCS的绿色合成,体现了环境效益。该项研究成果对于军用和核用高端材料进入民用领域铺平了道路。


来源:中科院网站

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