热固性SiC液体前驱体及其快速成型碳纤维/SiC复合材料

赫丽娜; 张旭; 王明存

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20190715.001

热固性SiC液体前驱体及其快速成型碳纤维/SiC复合材料

赫丽娜^1,2,
张旭^1,2,
王明存^1,

1.
北京航空航天大学化学学院, 北京 100191;
2.
北航(四川)西部国际创新港科技有限公司, 成都 610000

基金项目: 航空科学基金（20175451025）

详细信息

通讯作者:
王明存,博士,副教授,研究方向为陶瓷前驱体的合成与陶瓷基复合材料制备,E-mail:mcwang@buaa.edu.cn

中图分类号: TB332
计量
- 文章访问数: 01095
- HTML全文浏览量: 071
- PDF下载量: 0136
出版历程
- 收稿日期: 2019-03-20
- 刊出日期: 2020-03-14

Thermosetting liquid precursor of SiC and fast-manufacturing of carbon fiber/SiC composites

1.
School of Chemistry, Beihang University, Beijing 100191, China;
2.
The Beihang University International Center for Innovation in Western China, Chengdu 610000, China

摘要

摘要: 本文制备了一种液体热固性SiC前驱体（超支化聚碳硅烷，Tri-ImPCS，25℃黏度约为3 000 mPa·s），并进行了高压模塑快速净成型碳纤维/SiC复合材料的工艺探索。液体环氧树脂RE1820（25℃黏度约为500 mPa·s）可以作为Tri-ImPCS的有效固化剂，在室温或较低加热温度（<100℃）固化定型；热固化后的Tri-ImPCS在进行无压烧结时没有发泡现象，能较好的维持形状。在N₂气氛中陶瓷化产率较高（以固化前驱体为基准，900℃陶瓷产率为74.8%）；Tri-ImPCS的C/Si原子比约为1.26，在微米尺度上C、Si等元素分布均匀。结合预浸料模压和高压注塑工艺，可以实现碳纤维/SiC复合材料坯体的快速致密。Tri-ImPCS是SiC陶瓷基复合材料理想的液态前驱体。
- 热固性 /
- 碳化硅前驱体 /
- 热固化 /
- 陶瓷化 /
- 快速成型
Abstract: In this paper, one novel thermosetting liquid precursor for SiC was prepared (hyperbranched polycarbosilane, Tri-ImPCS, with viscosity about 3 000 mP·as at 25℃), and fast net shaping of carbon fiber/SiC composites (CF/SiC) by high pressure injection was primarily investigated. Liquid epoxy RE1820 (viscosity about 500 mP·as at 25℃) acts as effective curing agent of Tri-ImPCS, and thermal cure could proceed at room temperature or comparably low heated conditions (<100℃); thermal pyrolysis of thermally cured precursor under atmospheric pressure results into a non-foamed and shape-changeless ceramic monolith. The ceramic yield of Tri-ImPCS under N₂ atmosphere is as high as 74.8% at 900℃ (based on the cured precursor). C and Si elements are uniformly distributed at micro-scale with the atomic ratio of 1.26. Using a joint-process of prepreg molding and high-pressure injection, the fast manufacturing and rapid densification was successfully realized in CF/SiC's processing. The liquid precursor of Tri-ImPCS is an ideal candidate of SiC precursor of SiC matrixed composites.
- thermal curablity /
- SiC precursor /
- thermal cure /
- ceramization /
- fast-manufacturing

HTML全文

参考文献(0)

施引文献(6)

期刊类型引用(4)

1.	曹邵文，周国庆，蔡琦琳，叶庆，庞昊强，吴玺. 太阳能电池综述：材料、政策驱动机制及应用前景. 复合材料学报. 2022(05): 1847-1858 . 本站查看
2.	刘玉梅，温馨，孟翔飞. 基于技术轨道跃迁的突破性技术预测方法及应用研究. 情报杂志. 2021(11): 39-45+15 . 百度学术
3.	王明序，许子傲，葛明桥，高强. 浅色导电纤维的发展及其最新应用. 丝绸. 2020(01): 37-42 . 百度学术
4.	刘璇，李必奎，李明，王鹏波. 铜基碳纳米管复合薄膜载流性能分析. 化工进展. 2018(12): 4782-4790 . 百度学术