高温烧结制备含铝碳化硅纤维
连续细直径的 SiC 纤维具有高强度、高弹性模量、耐高温、抗氧化、耐腐蚀以及与基体相容性好等优良特性,广泛应用于导弹、航天等高技术领域。
有机先驱体转化法是制备 SiC 纤维的主要方法之一,目前已经实现工业化,但商业化的 Nicalon SiC 纤维,工作温度超过 1200 ℃时,纤维出现显著质量损失,形成大量孔洞,晶粒迅速长大,力学性能急剧下降,远不能达到使用要求。于是人们在先驱体中引入异质元素,比如 :T1,B 和 Al 等,起到烧结助剂的作用,经高温脱氧烧结,制备出新型 SiC 纤维。 Ishikawa 等 [5] 采用聚碳硅烷 (polycarbosilane,PCS) 与乙酰丙酮铝 Al(AcAc) 3 反应制备了先驱体聚铝碳硅烷 (polyaluminocarbosilane,PACS) ,然后通过纺丝、预氧化、烧成和烧结制备出耐超高温的 SiC 纤维,即 Tyranno SA 纤维。 CaO 等 [6] 、余煜玺等郑春满等 [8] 以聚二甲基硅烷 (polydimethylsilane,PDMS) 和 Al(AcAc) 3 为原料,制备出先驱体 PACS ,然后利用先驱体制备出 SiC(OAl) 纤维,但 SiC(OAl) 纤维含氧量过高,耐高温性能受到极大的影响,需要进行高温烧结。为此,对 SiC(OAl) 纤维进行高温处理,研究了 SiC(Al) 纤维的制备过程,并对纤维的组成、结构和性能进行了分析。