聚锆碳烷/聚碳硅烷杂化先驱体 转化制备ZrC-SiC复相陶瓷

• 作者: 赵哲 高强 韩成 王应德 国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 聚锆碳烷 聚碳硅烷 协同转化 ZrC-SiC 复相陶瓷
• 年，卷（期）: 2023,（8）
• 页码范围: 102-109
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

采用聚锆碳烷PZC和聚碳硅烷PCS作为杂化先驱体聚合物，通过脱氢耦合反应制备富含活性交联位点的ZrC-SiC复相陶瓷先驱体PZCS,研究先驱体陶瓷化机理及最终陶瓷的组成结构。结果表明：PZCS先驱体由于促进了陶瓷化过程中活性基团的交联，850℃下其陶瓷产率(71.84%,质量分数，下同)显著高于PZC(51.40%)或PCS(53.46%)先驱体。同时，在Zr-Cp的催化下，通过先驱体之间的协同作用近程碳与Zr, Si元素直接转化生成碳化物陶瓷，避免了碳热还原反应对陶瓷的损伤，并有效降低了烧结温度。PZCS先驱体经陶瓷化处理后生成兼具耐高温组元和抗氧化组元的ZrC-SiC纳米复相陶瓷，ZrC相和SiC相可以相互抑制结晶、细化晶粒，其中ZrC晶粒尺寸为25.4 nm,纳米复相结构的生成有利于提升超高温陶瓷的综合性能。