聚碳硅烷纤维的不熔化处理研究(Ⅱ)─-放大工艺的研究

采用熔融纺丝法纺出连续PCS纤维束,研究了升温制度、纤维装填量以及过热现象等因素对PCS纤维不熔化结果的影响,探讨了不熔化工艺的优化。结果表明,低温段慢速升温,中温段延长保温时间,高温段进一步强化的升温制度是比较合理的。纤维装填质量及密度增大到一定程度后,会因散热不利而引起急剧高温,导致纤维的熔并。急剧放热引起纤维结构的变化较大,而且内部纤维与表层纤维的反应程度不同。     

聚碳硅烷纤维不熔化处理的研究(Ⅰ)反应过程的增重及其动力学计算

利用TG－DTA和动力学计算方法对聚碳硅烷纤维在空气中的反应过程进行了研究,探讨了不熔化工艺条件对纤维增重及其不熔化程度的影响。结果表明,PCS纤维的氧化反应不是简单的一级反应,随着升温速率的加快,反应急剧放热,并引起进一步的化学反应,导致反应机理发生改变。升高温度或延长时间均有利于纤维的不熔化。     

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。     

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。     

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。     

异型(三叶形)截面碳化硅纤维的异形度控制

以聚碳硅烷（ＰＣＳ）为原料,采用熔融纺丝制备三叶形ＰＣＳ纤维后,经不熔化和烧成制得异形度为０．６５～０．８５的三叶形碳化硅纤维。研究了纺丝温度、压力、收丝速度等对纤维异形度的影响,并对预氧化和烧成工艺进行了研究,研究表明,氏的纺丝温度、适当主的纺丝压力和较低的转率有效于提高纤维的异形度,聚碳硅烷原丝经预氧化和烧结后,纤维异形度基本保持不变。     

新型高耐热性SiC,Si3N4纤维的研究进展

综合叙述了国外近年来在高耐热性ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４纤维方面的研究进展。通过改进不熔化处理方法，可以降低纤维中的氧含量，并显著提高的性能；而在纤维制造过程中的先驱体合成或不熔化处理等阶段引入导无素，如硼，已制得高强高模，耐高温的ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４陶瓷纤维。     

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。     

聚碳硅烷纤维不熔化处理研究：（Ⅰ）反应过程的增重及其动力学计算

利用ＴＧ－ＤＴＡ和动力学计算方法对聚碳硅烷纤维在空气中的反应过程进行了研究,探讨了不熔化工艺条件对纤维增重及其不熔化程度的影响。     

耐高温SiC纤维的研究动态

本文阐述了影响ＳｉＣ纤维高温力学性能和热化学稳定性的主要因素及目前国外提高ＳｉＣ纤维高温力学性能的主要方法。     

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。     

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     

AP/HTPE星形装药固体火箭发动机三维烤燃特性研究

为了有效提高火箭、导弹武器在高温环境下的热安全性，增强其战场生存能力，基于AP基推进剂的烤燃反应机理，建立了装填星形孔高氯酸铵/端羟基聚醚（AP/HTPE）复合固体推进剂的三维非稳态固体火箭发动机烤燃模型。针对慢速和快速两种不同的热载荷条件，分别采用3.6～10.8K/h的慢烤升温速率和1.45～1.95K/s的快速烤燃升温速率对固体火箭发动机进行多工况的烤燃数值模拟。结果表明：发动机着火延迟时间和升温速率呈负相关趋势。升温速率的变化对发动机着火温度无显著影响。在快速烤燃条件下，升温速率的不同使得发动机着火位置出现跳跃性变化。     

NASA 刘易斯研究中心研究复合材料的动态

ＮＡＳＡ刘易斯研究中心研究复合材料的动态１．用于陶瓷基复合材料的单晶莫来石纤维该中心测定了用激光加热浮区法（ＬＨＦＺ）制成的单晶莫来石纤维的生长特性。莫来石纤维具有良好的抗高温氧化能力，并且是增强陶瓷基复合材料的候选材料。有莫来石成分３Ａｌ２Ｏ３２Ｓ...     

先驱体转化法制备了SiC／Si3N4复相陶瓷异型件—烧成工艺研究

研究了以先驱体为粘合剂制备ＳｉＣ／Ｓｉ３Ｎ４复相陶瓷异型件的烧成工艺，以及升温制度等对制品质量的影响。     

APC—2／AS4热塑性带材火焰辅助缠绕研究——火焰温度对成形质量的影响

通过对ＡＰＣ－２／ＡＳ４带材火焰辅助缠绕过程的研究，分析了工艺条件对制件成形质量的影响和制件的断面显微特征，认为火焰辅助缠绕制件的孔隙主要是由于基体和纤维的降解失重产生的，而不是空气夹杂产生的。     

先驱体转化—热压烧结碳纤维增韧碳化硅复合材料的显微结构

采用ＸＲＤ,ＨＲＴＥＭ 和ＳＥＭ 等分析测试手段,研究了以聚碳硅烷（ＰＣＳ）为先驱体和粘结剂,Ｙ２Ｏ３ 和ＡｌＮ 为烧结助剂,采用先驱体转化－热压烧结法制备的Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料的显微结构。结果表明,Ｙ２Ｏ３ 主要与ＰＣＳ的裂解产物以及ＡｌＮ 和ＳｉＣ表面的氧化物发生反应,形成有助于复合材料致密化的液相,而ＡｌＮ 则与烧结液相和ＰＣＳ之间通过反应－ 溶解－ 沉积过程,形成主要分布于界面相中的微小ＳｉＣ－ＡｌＮ 固溶体。正是由于含有一定量ＳｉＣ－ＡｌＮ 固溶体的富碳界面相使纤维与基体之间的结合适中,纤维易发挥脱粘和拔出作用,复合材料具有很好的力学性能     

碳化硅纤维单向增强铝复合材料高温性能的研究

用日本纺丝法制得的碳化硅纤维和国产纯铝箔为原料,采用真空液相压渗法制成单向增强的、纤维体积分数为17%和32%的SiC-Al复合材料。研究了这种复合材料在空气中的高温拉伸强度和高温暴露后的拉伸强度。复合材料的高温拉伸强度可保持到400℃。在500℃时才显著下降。460℃高温暴露直到100h,其强度不下降。 SiC-Al复合材料在500℃强度下降的原因可能是由于纤维与基体界面结合力降低引起载荷传递效率减少所致。高温暴露100h后强度下降可能是由于碳化硅纤维强度降低、基体晶粒粗化和纤维基体间界面结合减弱所致。     

工艺动态

ＭｏＳｉ２复合材料可替代镍基超级合金用于飞机发动机　　美国俄亥俄州的ＣｌｅｖｅｌａｎｄＮＡＳＡ刘易斯研究中心正在研究在飞机发动机上采用ＭｏＳｉ２（二硅化钼）复合材料来替代镍基超级合金。最有希望的是在ＭｏＳｉ２基体中添加ＳｉＣ基纤维（含体积百分比３０％～５０％的Ｓｉ３Ｎ４颗粒）的复合材料。这种复合材料具有良好的抗高温氧化性能,与超级合金相比,密度低、熔化温度高,但存在低温时发脆,高温时抗蠕变性能低,热膨胀系数（ＣＴＥ）高和一种称作“瘟疫”或“瘟疫氧化”（即粉碎成粉末状）的现象。在大多数情况下,Ｍｏ…     

碳化硅纤维毡增强陶瓷基复合材料的制备与性能

陶瓷基复合材料具有高强高模、高温抗氧化和耐化学稳定性等特点,是新一代先进复合材料的研究热点之一。介绍了以聚碳硅烷不熔化纤维为原料制备碳化硅纤维毡的方法和陶瓷基复合材料的制备工艺;阐述了陶瓷基复合材料的性能测试方法,并分析了气孔率对陶瓷基复合材料力学性能的影响。