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氧化鋯陶瓷碳化硅纖維制備方法

氧化鋯陶瓷具有很高的比強度、比剛度,耐腐蝕、抗熱震、熱脹系數(shù)小、熱傳導(dǎo)系數(shù)大等優(yōu)點;同時還具有良好的抗氧化和高溫性能,其室溫性能可保持到1200℃。

  氧化鋯陶瓷碳化硅纖維制備方法

  氧化鋯陶瓷具有很高的比強度、比剛度,耐腐蝕、抗熱震、熱脹系數(shù)小、熱傳導(dǎo)系數(shù)大等優(yōu)點;同時還具有良好的抗氧化和高溫性能,其室溫性能可保持到1200℃。氧化鋯陶瓷的制備方法有先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法和化學(xué)氣相沉積(CVD)法兩種。

氧化鋯陶瓷

  先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法于1975年首先由日本的關(guān)島教授研制成功,制備的纖維呈束狀,每束500根左右,每根纖維lOum左右。先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備氧化鋯陶瓷的工藝流程包括聚碳硅烷合成、聚碳硅烷紡絲、不熔化處理、燒結(jié)等階段。

  CVD法制備SiC纖維,是將基體絲連續(xù)通過玻璃管狀反應(yīng)器,并在加熱到1200-1300℃的同時通人適量的氯硅烷與氫氣的混合反應(yīng)氣體,反應(yīng)氣體在熱絲上發(fā)生熱解反應(yīng)生成SiC:

  CH3SiC13+H2--SiC0+3HCI十并沉積在熱絲上形成帶有芯(絲)材的連續(xù)SiC纖維。

  制備SiC纖維所采用的基體絲有連續(xù)碳絲(直徑33肛m左右)和鎢絲(直徑12tim左右),制備的單絲直徑為100-140Um。為了緩解SiC沉積所形成的表面損傷敏感性和改善復(fù)合材料的界面狀況,在制備SiC纖維的同時可對纖維表面進行不同的涂層處理。

  氧化鋯陶瓷纖維是多晶纖維,具有很好的為學(xué)性能以及耐熱性和抗氧化性。制備氧化鋯纖維的方法較多,有以下幾種。

  ①杜邦(DuPont)法又稱泥漿法可獲得高純和致密的氧化鋯纖維,制備的纖維是多晶結(jié)構(gòu)。

  ②拉晶法(Typo公司)采用制造單晶的方法制備氧化鋯纖維,是單晶結(jié)構(gòu)。

  ③住友法日本住友公司使用的、通過先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備的氧化鋯纖維,其結(jié)構(gòu)為粒徑5nm的超微粒子聚集而成,屬于一種凝聚結(jié)構(gòu)。

  ④溶膠一凝膠法(3M公司)美國3M公司采用該方法制備了氧化鋯纖維,其結(jié)構(gòu)為多晶混合結(jié)構(gòu)。

  ⑤ICI法英國ICI公司采用的獨特的制備方法,化學(xué)成分為a-AIz03。


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本文“氧化鋯陶瓷碳化硅纖維制備方法”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-17 13:56:43
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