磁性碳化硅陶瓷先驱体聚铁碳硅烷的研究

通过低分子量的聚硅烷与二茂铁反应合成了聚铁碳硅烷(PFCS).探索了反应温度、裂解温度、二茂铁含量等因素对合成PFCS的影响.元素分析、红外光谱、氢谱分析表明,铁被引入到PFCS中,PFCS与聚碳硅烷的结构相似.高温裂解聚铁碳硅烷所得碳化硅陶瓷具有一定的磁性.     

聚锆碳硅烷陶瓷先驱体的制备与表征

为了提高SiC陶瓷纤维的综合性能,利用聚二甲基硅烷(PDMS)热解制得的液相产物聚硅碳硅烷(PSCS)与乙酰丙酮锆(Zr(AcAc)4)反应,制备了含锆SiC陶瓷纤维的先驱体聚锆碳硅烷(PZCS).选用液相PSCS作为反应原料,可使锆元素在先驱体中分布更加均匀,并能防止Zr(AcAc)4在反应过程中升华.实验合成的PZCS化学式为SiC1.94HxO0.066Zr0.0104,数均分子量Mn=200~400,再成型性良好.反应机理研究表明,反应过程中存在PSCS裂解重排反应,Si—H键在反应中显示出很高的活性,PZCS分子量的增加是PSCS形成的Si—H键与Zr(AcAc)4的配位基发生交联反应的结果.利用PZCS制备的Si—Zr—C—O陶瓷纤维平均强度2.6GPa,平均直径11μm,性能优异.     

耐高温碳化硅纤维的制备与性能

采用聚硅碳硅烷（PSCS）与乙酰丙酮铝反应，合成出聚铝碳硅烷（PACS）陶瓷先驱体聚合物.经熔融纺丝、空气不熔化、烧成与高温烧结等工艺， 制备性能优异的耐高温碳化硅纤维SiC(Al).经29Si MAS NMR、 XRD、 Raman谱、AES与SEM等一系列分析表明，该纤维的化学组成和结构与普通碳化硅纤维显著不同，具有近化学计量比组成，氧、游离碳以及SixCyOz相的含量大大低于普通碳化硅纤维，这是其高温稳定的主要原因.在制备过程中铝作为烧结助剂起到了使纤维致密化与抑制晶粒快速增长的作用.     

高硼含量的SiC陶瓷先驱体的合成和表征

采用经典硼氢化反应, 通过硼烷二级硫醚(BH₃·SMe₂)与二甲基二乙烯基硅烷(DVS)反应, 合成了聚硼碳硅烷(PBCS)陶瓷先驱体, PBCS在氮气中经高温裂解得到了高硼含量的SiC陶瓷.利用红外光谱、核磁共振波谱和热重分析对聚合物的结构和性能进行了表征; 利用元素分析、X射线衍射和扫描电子显微镜对聚合物的裂解产物进行了分析.结果表明, 聚合物的结构中含有B—C, Si—C和C—H键, 在1000℃氮气气氛中, 其陶瓷产率在50%以上.陶瓷产物在1100℃以无定形态存在, 硼含量高达6.46%, 在1300℃时出现明显结晶, 形成B₂O₃, C和β-SiC三相组成的多元复相陶瓷, 在1500℃以下陶瓷产物表面光滑, 结构致密.     

陶瓷先驱体聚合物的应用

概述了几种典型的陶瓷先驱体聚合物聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷、聚硅烷等在陶瓷材料制备中的应用研究进展,重点阐述了在该领域所取得的研究成果,并针对目前存在的不足提出了今后的研究方向。     

前驱体凝胶中催化剂含量对碳化硅结构和性能的影响

以糠醇为碳源,正硅酸乙酯为硅源,硝酸钴为催化剂,含氢硅油为结构助剂,通过溶胶凝胶和碳热还原的方法制备出高比表面积多孔碳化硅,采用XRD、SEM、TEM、HRTEM和低温氮吸附-脱附对所制备的样品进行表征。结果表明,催化剂用量对碳化硅的堆积缺陷密度、平均晶粒度、比表面积及孔容有重要的影响,多孔碳化硅的比表面积在49~167 m²·g^-1范围内变化。     

高频红外碳硫分析仪测定含碳化硅耐火材料中碳化硅含量

采用对试样进行灼烧预处理的方法,除去游离碳,用锡粒、纯铁、钨粒作为助熔剂,并以钢铁标准样品校正仪器,高频燃烧红外吸收法测定含碳化硅耐火材料中的碳化硅含量,测定结果的相对标准偏差为1.07%(n=6),该法与化学法的测定结果较接近,精密度和准确度均满足化学分析的要求。     

陶瓷先驱体——含钛聚碳硅烷凝胶渗透色谱校准方程研究

采用以气相渗透法测定了数均分子量的宽分布含钛聚碳硅烷作标样,通过计算机辅助建立了具有较低分子量和较高支化度的陶瓷先驱体聚合物——含钛聚碳硅烷的凝胶渗透色谱校准方程ｌｎＭ＝２０．９－０．８４３Ｔ。将这一方程应用于实际样品分析时,测定的数均分子量值与气相渗透法测定结果基本一致,偏差绝对值小于８．０％。钛的引入使其与聚碳硅烷本体的校准方程相差很大。     

耐超高温SiC（A1）纤维先驱体——聚铝碳硅烷纤维的研究

以聚硅碳硅烷（PSCS）与乙酰丙酮铝（A1（AcAc）3）为原料，在常压高温条件下反应制备出聚铝碳硅烷（PACS），经过熔融纺丝制备了PACS纤维．应用GPC、IR、XPS、^29Si．NMR、^29A1，NMR、TG、SEM、元素分析和增重等一系列分析，分别对PACS纤维的微观组成、结构以及性能进行了分析．研究结果表明，以原料质量配比为6：100（AI（AcAc）3：PSCS）合成的PACS化学式为SiQ2.0H7.5O0.13，Al0.018数均分子量为1700左右，最适宜制备PACS纤维；PACS纤维中主要存在SiC4、SiC3H等结构，同时存在si—O—Al键；在氮气气氛中，PACS纤维的陶瓷产率达到52％左右；预氧化处理，PACS纤维中Si—H键与空气中的氧反应形成Si—O—Si交联结构，较聚碳硅烷（PCS）纤维易于氧化，经过预氧化的PACS纤维陶瓷产率达到80％左右，是制备耐超高温SiC（A1）陶瓷纤维的合适纤维；用预氧化PACS纤维制备的SiC（OAl）纤维和SiC（A1）纤维抗拉强度高，耐高温性能好．     

聚铝碳硅烷纤维预氧化过程组成结构演变的研究

采用热重-差热分析、元素分析、扫描电子显微镜、凝胶渗透色谱、红外光谱和核磁共振等手段, 研究了聚铝碳硅烷(PACS)纤维预氧化过程中组成、结构演变的规律和反应机理. 结果表明, 空气中PACS纤维从210 ℃左右开始与氧发生放热反应; 随着预氧化温度的升高, 纤维的氧含量逐渐增加, 凝胶含量在氧增重为6～8 wt%时急剧增加, 纤维表面出现细小的微裂纹. 预氧化初期, 主要是Si—H键与氧的反应, 生成Si—O—Si键, 纤维的数均分子量急剧增加, 形成交联结构; 预氧化中期, Si—H键继续反应, Si—O—Si结构明显增多, 同时Si—CH₃和Si—H与氧反应, 生成少量的Si—O—C结构; 预氧化后期, 纤维完全交联, 纤维中存在SiC₄, SiC₃H, Si—O—Si和少量的Si—O—C结构.     

Studies on the Structure and Properties of Multiphase Al_2O_3 Abrasion-resistant Ceramics

1 INTRODUCTION Due to its high intensity, high hardness, high tem- perature resistance, corrosion resistance and abra- sion resistance, Al2O3 abrasion-resistant ceramic is widely applied in many fields, such as metallurgy, minerals, electric power, building materials and che- mical engineering as grinding medium in the ball grinder. The properties of Al2O3 ceramic are positi- vely correlated to its purity: the higher the purity is, the better the properties of the product are, but cor- r…     

Synthesis of Poly(silyne-co-hydridocarbyne) for Silicon Carbide Production

Pre-ceramic polymers have previously been shown to be polymeric precursors to silicon carbide, diamond and diamond-like carbon. Here, we report the synthesis of a pre-ceramic polymer, poly(silyne-co-hydridocarbyne), which was electrochemically synthesized from one monomer containing both silicon and carbon in its structure. The polymer is soluble in common solvents such as CHCl₃, CH₂Cl₂ and THF. Since the polymer contains both silyne and carbyne on its backbone, it can be easily converted to silicon carbide upon heating under an ambient inert atmosphere, or to SiO₂ under ambient air atmosphere. Poly(silyne-co-hydridocarbyne) was characterized with UV/Vis spectroscopy, FTIR, ¹H-NMR, GPC and Raman spectroscopy. Conversion of the polymer to SiC ceramic was accomplished by heating at 1000 and 750°C under an argon atmosphere and characterized with optical microscopy, SEM, X-Ray and Raman spectroscopies.     

硅源量和晶化时间对SAPO-34分子筛结构和性能的影响

以吗啡啉为模板剂合成了SAPO-34分子筛，研究了晶化液SiO₂/Al₂O₃比(硅源量)的影响。当SiO₂/Al₂O₃ ≥ 0.6时，能合成出纯净的SAPO-34分子筛;SiO₂/Al₂O₃=1.0时，分子筛骨架中出现“硅岛”结构，此时合成的分子筛样品具有最高的(乙烯+丙烯)选择性。继续增大硅铝比对(乙烯+丙烯     

钇铝石榴石纤维纺丝原液的制备及结构与流变性研究

以铝粉、工业盐酸和醋酸钇为主要原料,水为溶剂,通过溶胶-凝胶法制备了钇铝石榴石(YAG)纤维前驱体纺丝原液。采用XRD表征了纺丝液热处理后的物相组成,采用²⁷Al核磁共振、FTIR和旋转流变仪分别研究了纺丝液的结构、红外吸收特性和流变学行为。结果表明,在900 ℃下热处理可以得到单一的钇铝石榴石晶相。通过²⁷Al核磁共振和红外吸收光谱的变化分析了YAG溶胶的形成机理,认为YAG溶胶是由体系内活性羟基的缩聚反应而生成的线性结构的胶体。YAG纺丝液的纺丝性依赖于其流变性和粘度,具有纺丝性能的胶体为剪切变稀的假塑性流体,粘度在2～4 Pa·s。研究了纺丝液的非牛顿指数与含水量的关系,纺丝性能最好的胶体的非牛顿指数为0.78。     

用逸氢热导法测定超细陶瓷粉中游离硅和游离铝

利用游离硅和游离铝与碱溶液作用产生氢气，使它们与ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ，ＳｉＯ２以及Ａｌ２Ｏ３等多种硅（铝）化合物分离。     

ChemInform Abstract: Substitution of Fe and B for Al in the Pollucite (CsAlSi2O6) Structure.

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