C形、中空截面碳化硅纤维的成形工艺研究

以聚碳硅烷(PCS)为原料，经C形喷丝板熔融纺丝制备C形、中空截面PCS原丝后，再经不熔化和高温烧成后得到C形、中空截面SiC纤维。文中讨论了纺丝温度、N2压力和收丝速度对两种PCS纤维当量直径和异形度的影响，以及不熔化和烧成工艺对SiC纤维截面形状的影响。结果表明，纺丝温度对C形、中空PCS纤维当量直径和异形度影响较大；合适的纺丝工艺和不熔化及烧成条件下可以得到高异形度低当量直径的C形、中空截面SiC纤维。     

先驱体法制备连续Si-Fe-C-O吸波纤维的研究

用聚二甲基硅烷和二茂铁合成聚铁碳硅烷,经多孔熔融纺丝、预氧化、连续烧成,制得电阻率低至10-2Ω·cm,拉伸强度可达2.0GPa,长度大于500m的连续Si-Fe-C-O纤维,这种纤维在8～18GHz范围内具有较好的吸收雷达波性能.研究铁对Si-Fe-C-O纤维电阻率和β-SiC结晶的影响:铁含量的增加有利于β-SiC晶粒的增长和电阻率的降低.     

结构吸波材料SiC—C纤维的研究

本文用聚碳硅烷(PCS)与煤沥青(P)共混,制得PCS-P共混物,经纺丝、氧化、高温烧成,制得了SiC-C纤维,其电阻率随碳含量的增加而减小,强度和模量随碳含量的增高而降低,用该纤维与环氧树脂复合制得的层合板材,具有良好的吸收电磁波性能。     

电阻率可调的含钛碳化硅纤维的制备与性能研究

以Ｔｉ（ＯＢｕ）４与低分子量聚硅烷（ＬＰＳ）为原料合成不同含钛量的聚钛碳硅烷,经熔融纺丝、空气不熔化、高温烧结制备出力学性能良好、电阻率为１０３～１０Ω·ｃｍ的Ｓｉ—Ｔｉ—Ｃ—Ｏ纤维。通过ＩＲ、ＧＰＣ、ＶＰＯ、ＸＰＳ等分析手段系统研究了钛含量对纤维的制备、结构及其电性能的影响。     

含钛碳化硅纤维的研制及其性能

在碳化硅(SiC)纤维中引进金属元素钛,可以制得性能优异的含钛碳化硅(Si_Ti-C-O)纤维。该纤维是由聚碳硅烷(PC)与Ti(OBu)_4加热反应制得先驱体——含钛聚碳硅烷(PTC),经纺丝、高温烧结而成。该纤维抗拉强度可达1.6～2.0GPa,抗拉模量150GPa。与SiC纤维相比,Si-Ti-C-O纤维具有更好的高温氧化性及与金属复合性能。     

低电阻率Si—C—O纤维制备

采用将聚二甲基硅烷与聚氯乙烯共裂解合成制备了Si－C－O纤维先驱体聚合物，并对其进行了表征。表明反应体系中聚氯乙烯含量较高时，生成的先驱体聚合物既有聚碳硅烷的结构特征，又具有－CH＝CH－共轭结构特征的－（SiCH3H-CH2)n（CH＝CH）m－共聚物。先驱体聚合物经熔融纺丝及NO2不熔化处理，高温烧成制得低电阻率Si－C－O（电阻率小于10^0Ω.cm），而通过聚碳硅烷制得的SiC纤维电阻率为10^6Ω.cm。结果表明能够从聚二甲基硅烷与聚氯乙烯共裂解出发制备低电阻率Si－C－O纤维。     

聚碳硅烷纤维γ-ray辐射交联的研究

研究了聚碳硅烷（ＰＣＳ）纤维γ－ｒａｙ辐射交联的不熔化效果,利用ＩＲ、ＴＧ分析了交联机理,结果表明,ＰＣＳ纤维在空气、Ｎ２、Ｈｅ气氛下辐射１３．８ＭＧｙ时均已实现熔化,三者中以空气气氛下交联程度最高,Ｎ２、Ｈｅ气氛下辐照的ＰＣＳ纤维的氧含量较低,在Ｎ２、Ｈｅ气氛下,Ｓｉ－Ｈ及部分Ｓｉ－ＣＨ３辐照产生自由基交联,形成了Ｓｉ－ＣＨ２－Ｓｉ的桥联结构,而在空气气氛下,氧参与交联还形成了Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ的桥连结构。     

连续聚铝碳硅烷纤维的预氧化

聚铝碳硅烷(PACS)纤维预氧化过程是制备近化学计量比Si C(Al)纤维的关键步骤。而连续PACS纤维预氧化的氧含量控制是关键问题。采用实时测量设备对连续PACS纤维预氧化过程进行跟踪,用分段积分方法对PACS纤维进行非等温动力学模拟;利用实时测量数据用非线性优化方法求解,可以预测PACS纤维预氧化增重。本文在实验过程中,采用聚碳硅烷(PCS)纤维和PACS纤维进行对比研究。结果表明:在相同的预氧化条件下,两种纤维均在Si—H键反应程度为40%时出现凝胶点,反应后凝胶含量均达到100%,其氧含量分别为9.9wt%和14.7wt%;PACS纤维的Si—H键反应程度和增重均比PCS纤维低。利用实时增重数据,用Matlab的Lsqnonlin函数进行求解预氧化动力学方程,得到PACS的预氧化活化能为62.2 k J/mol,模型可准确的预测其预氧化过程中的增重率变化。     

聚碳硅烷PC-P不熔化纤维的热解过程

聚碳硅烷PC—P是制备力学性能优异的低电阻率碳化硅纤维的先驱体。利用IR、TG、凝胶含量分析等手段研究了聚碳硅烷PC—P不熔化纤维的热解过程。研究表明，聚碳硅烷PC—P不熔化纤维高温热解过程与PCS不熔化纤维类似，但在300℃左右存在明显的自交联现象，使PC—P不熔化纤维的凝胶含量迅速增加，这是PC—P纤维在不熔化程度较低情况下能够通过高温烧成的原因。     

碳化硅纤维的制造

本文介绍了用聚碳硅烷与几种高聚物的共混物经高温处理制备碳化硅纤维的研究。发现聚碳硅烷与合适的高聚物如端羟基聚丁二烯(HTPB)共混后,可以提高聚碳硅烷的强度、可纺性以及所得碳化硅纤维的强度,也可以改变碳化硅纤维的表面性能,文中对产生这些现象的原因进行了分析。共混是对聚碳硅烷和碳化硅纤维进行改性的有效方法。     

聚碳硅烷纤维的不熔化处理研究(III)--不熔化机理的探讨

对PCS纤维空气氧化反应过程中产生的尾气进行了色谱分析 ,并对氧化后的纤维进行了红外分析 ,在此基础上推测了不熔化机理 ;采用XPS分析技术考察了氧在PCS纤维中的分布。结果表明 ,PCS纤维氧化反应过程中有少量氢气生成 ,出现局部过热时伴随有CO2 生成 ;氧在不熔化PCS纤维中由表及里呈梯度分布 ,低温、长时的不熔化处理条件有利于氧在纤维中的扩散和均匀分布     

先驱体转化法含硼连续SiC纤维研究进展

含硼连续SiC纤维是很有前景的耐高温陶瓷纤维,室温拉伸强度达到3.0 GPa,耐温1 400℃以上。本文综述了国内外先驱体转化法含硼连续SiC纤维的基本性能和制备方法,并分析比较了各国含硼连续SiC纤维的性能以及制备方法的特点,进而提出制备含硼连续SiC纤维的新思路。     

Si-Ti-C-O纤维的XPS研究

运用ＸＰＳ分析手段系统研究了Ｓｉ－Ｔｉ－Ｃ－Ｏ纤维的线成及其结构,并与ＳｉＣ纤维进行比较,讨论了引入Ｔｉ后纤维的组成与结构的变化及其性能的关系。     

Enhanced electromagnetic-interference shielding effectiveness and mechanical strength of Co-Ni coated aramid-carbon blended fabric

An efficient method was proposed to prepare high-performance conductive Aramid-Carbon Blend Fabrics (ACBF) with cobalt–nickel (Co-Ni) alloy coatings, which is conducive to industrial production. The grid-like substrate composed of aramid and carbon fibers was innovatively used in flexible Electromagnetic Interference (EMI) shielding materials. The natural network structure is advantageous to the uniform deposition of metal particles to the establishment of conductive pathways subsequently in order to improve conductivity. The induction of a synergistic effect from Electromagnetic (EM) wave-reflection and EM wave-absorption through the whole carbon-Co-Ni-ternary system notably enhanced the EMI Shielding Effectiveness (SE) value to an average of 42.57 dB in the range of 30–6000 MHz. On the other hand, together with the inherent toughness of the alloy coatings, the tensile strength of the aramid fibers used for bulletproof made a significant contribution to the desired mechanical properties. The light weight of the resultant composite made it applicable to aerospace vehicles simultaneously. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was conducted to investigate the variations of elements and groups on the sample surface in pre-treating process. The elemental components and surface morphologies of fabric samples during different stages of the process were investigated by Scanning Electron Microscope (SEM) and Energy Dispersive spectrometer (EDX) measurements. X-Ray Diffraction (XRD) results indicated that the obtained Co-Ni alloy coating had a combined Hexagonal Closed-Packed (HCP) and Faced-Centered Cubic (FCC) crystalline phase. The relatively high corrosion resistance demonstrated in different acid and alkaline conditions was instrumental in more complex environments as well.     

光纤数据网络线路码型分析

 运用Ｐｅｒｓｏｎｉｃｋ－ＣＣＩＴＴ法对光纤数据网络的５种线路码型分析,对比了在不同组态下的灵敏度及部分实用化特性,从而提供了在不同情况下网络线路码型选用的参考依据。     

光纤埋入对复合材料刚度的影响

采用国内常用的复合材料,制作两等同对比试件,用全息干涉计量术,研究光纤埋入对复合材料刚度性能的影响。给出了实验结果及分析,实验结果表明,光纤埋入提高了复合材料的刚度,这一研究对光纤复合材料结构局部或全部取代飞行器复合材料结构,有重要的意义。     

短切碳化硅纤维微波电磁参数改性研究

通过表面化学镀铁钴合金并进行适当的热处理,调节短切碳化硅纤维的微波电磁参数。研究了热处理工艺条件,镀层中铁和钴元素含量,复合镀层的构成及短切纤维的取向对所制备的吸收剂的电磁参数的影响。     

碳纤维的表面处理与复合材料的层间剪切强度

碳纤维增强塑料（ＣＦＲＰ）是碳纤维在当前应用的主要形式之一。实用要求ＣＦＲＰ层间剪切强度（ＩＬＳＳ）的下限值为７ＳＭＰａ，未经表面处理的碳纤维的ＩＬＳＳ仅在５０～６０ＭＰａ之间，经表面处理后，可提高到８０ＭＰａ以上，充分满足使用要求。除此之外，ＩＬＳＳ还与纤维含量、孔隙率和基体树脂性能等有关。     

聚硅氮烷纤维的BCl3不熔化处理研究

研究了用三氯化硼对聚硅氮烷纤维进行了不熔化处理的过程，讨论了处理条件对不熔化反应的影响，并对不溶化过程的反机理进行了分析探讨。