聚碳硅烷先驅(qū)體法制備氮化硅纖維的研究.pdf

1、本研究采用聚碳硅烷作為先驅(qū)體，經(jīng)熔融紡絲得到原絲，然后采用無(wú)氧電子束交聯(lián)進(jìn)行不熔化處理，將交聯(lián)后的纖維先在NH3氣氛中于700℃～1000℃進(jìn)行氨化反應(yīng)，接著在N2氣氛中于1000℃～1300℃進(jìn)行氮化反應(yīng)，這樣便可制備無(wú)色透明的氮化硅纖維。本文針對(duì)熱解工藝對(duì)纖維的影響進(jìn)行了一系列研究，并利用XRD和FTIR對(duì)熱解纖維的相組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征：采用AES對(duì)熱解纖維進(jìn)行化學(xué)元素分析；通過(guò)SEM對(duì)纖維的斷口及表面形貌進(jìn)行觀察；利用電子單纖維

2、強(qiáng)力機(jī)對(duì)其拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。 研究發(fā)現(xiàn)，氮化硅纖維的強(qiáng)度和模量均隨著熱解溫度的升高而逐漸增大；與僅僅在NH3中氨化熱解的纖維相比，進(jìn)一步在N2中熱處理的纖維性能會(huì)有顯著地提高；在1300℃熱處理的Si3N4纖維的強(qiáng)度達(dá)到769．2MPa，模量為93．4GPa，而且此纖維仍屬于非晶態(tài)。 從纖維表面形貌可以看到，四個(gè)溫度下熱解的纖維均比較致密，表面都很光滑，基本沒(méi)有缺陷。但從纖維的斷口形貌則可以發(fā)現(xiàn)700℃和900℃熱解的纖