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氧化锆陶瓷及碳化硅纤维的制备方法

出处:氧化锆陶瓷 人气:发表时间:2015-4-17 15:08:47

 

氧化锆陶瓷具有很高的比强度、比刚度,耐腐蚀、抗热震、热胀系数小、热传导系数大等优点;同时还具有良好的抗氧化和高温性能,其室温性能可保持到1200℃。氧化锆陶瓷的制备方法有先驱体转化法和化学气相沉积(CVD)法两种。

氧化锆陶瓷

氧化锆陶瓷

先驱体转化法于1975年首先由日本的关岛教授研制成功,制备的纤维呈束状,每束500根左右,每根纤维lOum左右。先驱体转化法制备氧化锆陶瓷的工艺流程包括聚碳硅烷合成、聚碳硅烷纺丝、不熔化处理、烧结等阶段。CVD法制备SiC纤维,是将基体丝连续通过玻璃管状反应器,并在加热到1200 - 1300℃的同时通人适量的氯硅烷与氢气的混合反应气体,反应气体在热丝上发生热解反应生成SiC:CH3 SiC13+H2--SiC 0+3 HCI十并沉积在热丝上形成带有芯(丝)材的连续SiC纤维。

制备SiC纤维所采用的基体丝有连续碳丝(直径33肛m左右)和钨丝(直径12tim左右),制备的单丝直径为100- 140Um。为了缓解SiC沉积所形成的表面损伤敏感性和改善复合材料的界面状况,在制备SiC纤维的同时可对纤维表面进行不同的涂层处理。

氧化锆陶瓷纤维是多晶纤维,具有很好的为学性能以及耐热性和抗氧化性。制备氧化锆纤维的方法较多,有以下几种。

①杜邦(Du Pont)法又称泥浆法 可获得高纯和致密的氧化锆纤维,制备的纤维是多晶结构。

②拉晶法(Typo公司采用制造单晶的方法制备氧化锆纤维,是单晶结构。

③住友法 日本住友公司使用的、通过先驱体转化法制备的氧化锆纤维,其结构为粒径5nm的超微粒子聚集而成,属于一种凝聚结构。

④溶胶一凝胶法(3M公司) 美国3M公司采用该方法制备了氧化锆纤维,其结构为多晶混合结构。

⑤ICI法 英国ICI公司采用的独特的制备方法,化学成分为a-AIz 03。

 

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