0416-3985101
中文|English
网站首页 关于我们
资质荣誉
产品展示
成功案例
行业动态
在线留言
联系我们

行业动态

当前位置:首页>行业动态

吕氏贵宾会:无氧单源聚合物先驱体制备ZrC-ZrB2-SiC纳米复相陶瓷 

发布时间:2021/02/18

        超高温陶瓷 (UHTCs) 主要由高熔点难熔金属硼化物、碳化物和氮化物组成,是超高声速空天飞行器鼻锥、翼前缘和超燃冲压发动机前缘支板和燃烧室等关键热结构材料。抗氧化和强韧化是UHTCs研究难点和限制其应用的“瓶颈”问题。引入SiC第二相可提高UHTCs抗氧化性能、降低烧结温度和抑制高温晶粒长大,是最近的研究重点。聚合物先驱体陶瓷 (PDC) 法经聚合物成型-热解制备陶瓷,通过聚合物先驱体原子尺度设计-调控陶瓷组成 (化学组成、相组成) 与微结构 (纳米/微米结构) 以获得预期性能。本文首次通过设计合成无氧单源聚合物先驱体,经PDC法成功制备了ZrC-ZrB2-SiC纳米复相陶瓷,为此类UHTCs复相陶瓷的制备提供了新思路。

      一般而言,难熔金属硼化物和碳化物自扩散系数极低,粉末烧结法需近2000℃高温使其致密,在此高温下陶瓷晶粒迅速长大,由此制备复相UHTCs的晶粒尺寸在亚微米-微米级别,无法制备其中一相在100 nm以下的纳米陶瓷。PDC法是制备纳米UHTCs的有效途径,但其聚合物先驱体研究报道非常少,一般利用含氧聚合物先驱体在低温下热解形成难熔金属氧化物,再经高温碳热还原反应制备。碳热还原反应产生大量CO和CO2导致陶瓷产率极低,并在材料内部形成气孔等缺陷。此外,在用于Cf/C和Cf/SiC等基体和表面改性时,先驱体裂解产物中的氧化物可与碳纤维反应对纤维造成损伤。因此,无氧聚合物先驱体是复相UHTCs先驱体研究的重点和发展方向。本文采用无氧聚合物先驱体避免高温碳热还原反应,在1400℃下热处理制备复相ZrC-ZrB2-SiC纳米陶瓷。系统研究了聚合物先驱体从有机-无机转变过程中的结构演变,考察了陶瓷从无定型-结晶过程中的化学组成、相组成演变,评估了纳米复相陶瓷的耐高温性能,结果表明由PDC法制备的ZrC-ZrB2-SiC纳米陶瓷经过1800℃热处理,仍然保持100纳米尺度以下的微结构以及极低的热失重,证实了此类材料优异的耐高温性能。


吕氏贵宾会-吕氏贵宾会手机版