关于制备陶瓷纤维最有前途的方法

关于制备陶瓷纤维最有前途的方法

　　SiC 复合纤维的沉积速率、成份和结构主要取决于混合反应气体的成份、压力、气流速度和沉积温度。高的沉积速率导致形成粗大的、脆弱的晶体结构，而低的沉积速率则生成非晶结构。美国TEXTRON公司生产的牌号为SCS系列纤维， 复合破碎机具有不同厚度和不同C/Si原子比的SCS系列纤维。中国科学院沈阳金属所石南林等用一种射频加热装置研究了在直径12μm的钨丝载体上沉积制得直径100μm、连续长度1000m、抗拉强度>3.2GPa、模量400GPa、表面富碳的SiC纤维。

　　将有机物加热变成无机物的过程，在远古的时代便已经利用了。近年来发明的将聚丙烯腈等有机纤维高温碳化后制备碳纤维的方法，在这个领域中已经形成了工业化生产，除此以外，汞矿粉烘干机利用有机硅聚合物作先驱体可以制得的陶瓷纤维研究如表2-6 所示。先驱体转化法是制备各种陶瓷纤维最有生命力的方法。其主要工艺如图2-2 所示。

　　已实现工业化生产的已有SiC纤维、含Ti的SiC 纤维、Si3N4纤维和含硼的SiC纤维。先驱体转化法制备陶瓷纤维有许多优点。即适用制造常规方法难以获得的陶瓷纤维，并且可以获得高强度、高模量、小直径的连续陶瓷纤维；可以在较低的温度下用高聚物成型工艺如熔融纺丝或干法纺丝，喂料机然后高温裂解成陶瓷纤维；先驱体聚合物可以通过分子设计， 控制先驱体组成和微观结构， 使之具有潜在的化学反应活性基团便于交联， 将获得高的陶瓷产率。所以该方法加工简单，先驱体易于分离和纯化等的特点，已吸引了很多化学、陶瓷和材料工作者的兴趣，是近20多年来制备陶瓷纤维的一种最有前途的方法。