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聚碳硅烷氮化热解法制备Si_3N_4纤维 被引量:7
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作者 兰琳 夏文丽 +3 位作者 陈剑铭 刘玲 丁绍楠 刘安华 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第20期2981-2984,共4页
将PCS电子束交联丝在氨气氛中氮化热解、脱碳氨化,继在氮气氛中高温热引发缩合/转氨基反应,生成硅氮烷并最终形成氮化硅(Si3N4)纤维。所制备的Si3N4纤维白色透明,横截面和表面均光滑致密,无明显缺陷和孔洞。还研究了氮化热解的反应机理... 将PCS电子束交联丝在氨气氛中氮化热解、脱碳氨化,继在氮气氛中高温热引发缩合/转氨基反应,生成硅氮烷并最终形成氮化硅(Si3N4)纤维。所制备的Si3N4纤维白色透明,横截面和表面均光滑致密,无明显缺陷和孔洞。还研究了氮化热解的反应机理以及热解工艺对氮化硅(Si3N4)纤维结构和性能的影响。红外光谱和元素分析的结果显示,氮化热解脱碳彻底,Si3N4纤维C含量<1%;烧结温度提高,N含量随之增加,O含量则先增后减;烧结温度不超过1500℃,纤维为无定型。力学性能结果分析表明,随热解温度的提高,纤维力学性能先提后降,1300℃时达到最大值。氮化热解过程是采用NH3进行脱碳氨化,并在N2气氛下高温热引发缩合/转氨基反应产生硅氮烷并最终形成Si3N4的过程。 展开更多
关键词 聚碳硅烷 先驱体转化法 氮化热解法 Si3N4纤维
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无机合成纤维 被引量:1
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作者 陆逸 《合成纤维工业》 CAS CSCD 1991年第1期42-52,共11页
介绍了以特种聚合物作为先驱体,通过纺丝、不熔化处理、烧结等过程而制得的一类无机合成纤维。其主要品种有碳纤维和石墨纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维、氮他硼纤维等。并简要介绍了这类陶瓷纤维的先驱体合成,纤维制造过程、以及纤维的... 介绍了以特种聚合物作为先驱体,通过纺丝、不熔化处理、烧结等过程而制得的一类无机合成纤维。其主要品种有碳纤维和石墨纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维、氮他硼纤维等。并简要介绍了这类陶瓷纤维的先驱体合成,纤维制造过程、以及纤维的主要性能。 展开更多
关键词 无机纤维 碳纤维 碳化硅纤维
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无机特种纤维介绍(三)
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作者 刘克杰 朱华兰 +1 位作者 彭涛 王凤德 《合成纤维》 CAS 2013年第7期18-23,共6页
对无机特种纤维中的碳化硅纤维、氮化硅纤维、氮化硼纤维的结构与性能、发展情况、制备方法以及主要应用领域进行了简要介绍,并展望了这三种纤维的发展方向与发展前景。
关键词 无机纤维 特种纤维 碳化硅纤维 氮化硅纤维 氮化硼纤维
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Si3N4粉加入量对直接氮化制备氮化硅纤维材料显微结构和性能的影响 被引量:1
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作者 杜鹏辉 王刚 +4 位作者 韩建燊 孙红刚 梁鹏鹏 张琪 李红霞 《耐火材料》 CAS 北大核心 2020年第6期513-517,共5页
为进一步提高氮化硅纤维材料的强度,在Si基浆料中加入Si3N4粉体,发泡法制备Si基多孔坯体,经1420℃保温10 h高温氮化制备氮化硅纤维材料试样。重点研究了Si3N4粉体加入量(质量分数分别为10%、20%、30%、40%、50%)对试样显微结构和性能的... 为进一步提高氮化硅纤维材料的强度,在Si基浆料中加入Si3N4粉体,发泡法制备Si基多孔坯体,经1420℃保温10 h高温氮化制备氮化硅纤维材料试样。重点研究了Si3N4粉体加入量(质量分数分别为10%、20%、30%、40%、50%)对试样显微结构和性能的影响。结果表明:1)引入Si 3N 4粉体,试样的骨架结构得到强化,氮化后试样的抗折强度和耐压强度显著提高。2)随Si 3N 4粉体添加量的增加,试样孔壁结构中纤维由纤维状逐步转变为针状、粒状,孔壁结构由纤维结合逐步转变为纤维和烧结共同结合,材料强度提高。但引入过多的Si 3N 4粉体不利于Si 3N 4纤维的生长,适宜加入量为20%~40%(w)。 展开更多
关键词 Si3N4粉体 氮化硅纤维 加入量 发泡法 显微结构
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氮化硅纤维的聚硅氮烷氧热交联法制备及其性能 被引量:1
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作者 李海龙 陈建军 +2 位作者 鲍之豪 熊艺莲 林文鑫 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期48-54,共7页
为探究聚硅氮烷(PSZ)纤维氧热交联不熔化处理最佳工艺和氧热交联对PSZ纤维及氮化硅(Si_(3)N_(4))纤维组成与结构的影响,以甲基二氯硅烷和二甲基二氯硅烷为原料,通过氨解、热聚合、熔融纺丝、氧热交联及裂解等工艺制备了Si_(3)N_(4)纤维... 为探究聚硅氮烷(PSZ)纤维氧热交联不熔化处理最佳工艺和氧热交联对PSZ纤维及氮化硅(Si_(3)N_(4))纤维组成与结构的影响,以甲基二氯硅烷和二甲基二氯硅烷为原料,通过氨解、热聚合、熔融纺丝、氧热交联及裂解等工艺制备了Si_(3)N_(4)纤维。借助傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对样品的结构和性能进行测试与分析。结果表明:PSZ纤维在120℃保温12 h进行氧热交联后,其陶瓷产率较未处理纤维提升了约10.2%,最后在1400℃保温2 h裂解可得到表面光滑平坦、无沟槽裂纹等缺陷的Si_(3)N_(4)纤维;将Si_(3)N_(4)纤维继续在空气气氛下于1500℃氧化处理2 h,可在纤维表面氧化形成一层SiO_(2),是典型的皮芯结构纤维。 展开更多
关键词 先驱体转化法 聚硅氮烷 氮化硅纤维 氧热交联
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发泡对直接氮化制备氮化硅纤维材料显微结构和性能的影响 被引量:1
6
作者 杜鹏辉 王刚 +4 位作者 韩建燊 孙红刚 梁鹏鹏 张琪 李红霞 《耐火材料》 CAS 北大核心 2020年第6期508-512,共5页
借助发泡法将气孔引入Si多孔坯体,使坯体的体积分别增加0、1、2、3倍,通过原位氮化工艺制备了氮化硅纤维材料,重点研究了发泡体积倍数对氮化硅纤维材料显微结构和性能的影响。结果表明:(1)发泡法引入气孔后,坯体中存在发泡孔、孔壁窗口... 借助发泡法将气孔引入Si多孔坯体,使坯体的体积分别增加0、1、2、3倍,通过原位氮化工艺制备了氮化硅纤维材料,重点研究了发泡体积倍数对氮化硅纤维材料显微结构和性能的影响。结果表明:(1)发泡法引入气孔后,坯体中存在发泡孔、孔壁窗口、孔壁微孔三种孔结构。提高发泡倍数,试样中气孔率升高,孔壁窗口数量增多,N 2易流通,有利于氮化反应的进行。(2)氮化硅纤维只能生长在材料的孔缝部位,引入的气孔为氮化硅纤维提供了足够大的生长空间,反应后试样孔中长满了絮状的氮化硅纤维。随发泡体积倍数增加,试样孔壁中生成的氮化硅由粒状转变为纤维状,形成了氮化硅纤维交织孔壁结构。(3)发泡法引入气孔后,材料的强度由孔壁提供。随发泡倍数增加,试样的气孔率升高,单位面积内孔壁的有效截面减小,导致材料的强度降低。 展开更多
关键词 氮化硅纤维 发泡倍数 发泡法 强度
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上浆剂含固量对氮化硅纤维织造适应性的影响 被引量:1
7
作者 李帅 吴宁 +2 位作者 解锡明 王玉 杨宏宇 《纺织科学与工程学报》 CAS 2020年第2期5-10,共6页
为了减少氮化硅纤维在织造中受到的损伤,提高其织造适应性,分别制备了不同含固量的热塑性聚氨酯(TPU)和PEG改性TPU上浆剂。采用自制装置对氮化硅纤维束进行了上浆处理,并对比研究了两种上浆剂对纤维耐磨性、柔软性和拉伸性能的影响。结... 为了减少氮化硅纤维在织造中受到的损伤,提高其织造适应性,分别制备了不同含固量的热塑性聚氨酯(TPU)和PEG改性TPU上浆剂。采用自制装置对氮化硅纤维束进行了上浆处理,并对比研究了两种上浆剂对纤维耐磨性、柔软性和拉伸性能的影响。结果表明,随着上浆剂中含固量的增加,上浆后纤维的耐磨性和拉伸性能增强,但柔软性降低,而相同含固量的两种上浆剂处理后的氮化硅纤维的耐磨性、拉伸性能近似,纤维柔韧性和体积分数差异显著。纤维评价结果表明:经浓度为12%的PEG改性TPU上浆剂处理后,氮化硅纤维具有较好的织造适应性。 展开更多
关键词 氮化硅纤维 上浆剂 热塑性聚氨酯 织造损伤
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采用Si粉发泡氮化制备Si3N4纤维材料的抗氧化性研究
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作者 杜鹏辉 王刚 +4 位作者 韩建燊 梁鹏鹏 张琪 袁波 李红霞 《耐火材料》 CAS 北大核心 2021年第1期7-12,共6页
采用发泡法将气孔引入Si坯体,使体积分别增加0、1、2、3倍,经原位氮化制备出显气孔率分别为49%、74%、81%和87%的Si3N4纤维材料,研究了氧化温度(1 150、1 350和1 550℃)和显气孔率对Si3N4纤维材料抗氧化性的影响。结果表明:1)温度是影响... 采用发泡法将气孔引入Si坯体,使体积分别增加0、1、2、3倍,经原位氮化制备出显气孔率分别为49%、74%、81%和87%的Si3N4纤维材料,研究了氧化温度(1 150、1 350和1 550℃)和显气孔率对Si3N4纤维材料抗氧化性的影响。结果表明:1)温度是影响Si3N4纤维材料抗氧化性的关键因素,随温度升高试样氧化后生成SiO2的量逐渐增多。孔中Si3N4纤维因具有较大的比表面积,1 550℃氧化后全部转化为串珠状SiO2结构,Si3N4纤维材料理想的使用温度应低于1 150℃;2)试样显气孔率由49%提高至87%,氧化后生成SiO2的量变化不大;3)发泡法引入的气孔可部分吸收孔壁上Si3N4氧化产生的体积效应,避免孔壁在氧化中产生裂纹。同时,Si3N4氧化产生的体积膨胀可使孔壁结构致密化,有利于提高材料强度。 展开更多
关键词 Si3N4纤维 SI粉 发泡法 抗氧化性
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不同氮化条件对聚氨酯泡沫浸渍氮化制备Si3N4纤维材料的影响
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作者 杜鹏辉 王刚 +4 位作者 韩建燊 梁鹏鹏 陈政龙 张琪 李红霞 《耐火材料》 CAS 北大核心 2020年第5期385-389,共5页
为了探究不同氮化条件对聚氨酯泡沫浸渍氮化制备Si3N4纤维材料的影响,明确影响Si3N4纤维材料制备的关键因素,以不同孔径(200、1000、5000μm)聚氨酯泡沫为模板,通过浸渍工艺制备Si多孔坯体,采取直接氮化和放置在坩埚中的两种氮化方式制... 为了探究不同氮化条件对聚氨酯泡沫浸渍氮化制备Si3N4纤维材料的影响,明确影响Si3N4纤维材料制备的关键因素,以不同孔径(200、1000、5000μm)聚氨酯泡沫为模板,通过浸渍工艺制备Si多孔坯体,采取直接氮化和放置在坩埚中的两种氮化方式制备了Si3N4纤维材料,重点研究了两种氮化条件对Si3N4纤维材料显微结构的影响。结果表明:1)Si3N4纤维的生成反应为SiO和N 2双气相控制反应,氮化过程中SiO与N 2发生反应生成Si3N4纤维,Si3N4纤维优先在Si3N4基材料上附着生长;2)SiO分压是影响Si3N4纤维材料制备的关键因素,将试样放置在坩埚中氮化可确保在坩埚内形成较高的SiO分压,有利于Si3N4纤维的制备;3)200μm孔径的聚氨酯泡沫因孔径较小,浸渍挂浆后易形成闭孔结构,可以抑制SiO从贯通孔中逸出,易在材料内部形成较高的SiO分压,有利于Si3N4纤维的生长。两种氮化条件对采用200μm孔径的聚氨酯泡沫浸渍氮化后生成Si3N4的量影响不大。 展开更多
关键词 浸渍 Si3N4纤维 孔径 SIO
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惰性气氛中含氧氮化硅陶瓷纤维的热稳定性研究 被引量:1
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作者 黎阳 杨莲 +2 位作者 洪流 杨闯 高家诚 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1798-1802,共5页
将γ辐照聚碳硅烷先驱丝法制备的含氧氮化硅陶瓷纤维在惰性气氛中进行高温处理,利用抗拉强度测试、体积密度测试、XRD、SEM、TG-DSC和元素分析等手段研究了氮化硅陶瓷纤维在惰性气氛中的热稳定性,探讨了陶瓷纤维性能退化机理。结果表明... 将γ辐照聚碳硅烷先驱丝法制备的含氧氮化硅陶瓷纤维在惰性气氛中进行高温处理,利用抗拉强度测试、体积密度测试、XRD、SEM、TG-DSC和元素分析等手段研究了氮化硅陶瓷纤维在惰性气氛中的热稳定性,探讨了陶瓷纤维性能退化机理。结果表明,含氧氮化硅陶瓷纤维在惰性气氛中可经受1200℃高温,其微观形貌致密完整,抗拉强度保留率在93%左右;温度超过1200℃时,陶瓷纤维中SiNxOy相的分解使得陶瓷纤维表面出现大量微观缺陷并使得力学性能降低,在1400℃时氮化硅陶瓷纤维完全失去力学性能,晶形结构从无定型结构转变为α-Si3N4结构;高温下SiNxOy相分解产生的SiO2在陶瓷纤维表面呈现液相聚集状态并使得陶瓷纤维间熔并粘连,而分解产生SiO和N2的气体一方面导致了陶瓷纤维的失重,另一方面使得O含量降低而N含量升高。 展开更多
关键词 氮化硅陶瓷纤维 聚碳硅烷 惰性气氛 热稳定性
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