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聚合物轉(zhuǎn)化含過渡金屬陶瓷結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能研究

發(fā)布時間:2025-01-14 16:02
  聚合物轉(zhuǎn)化陶瓷(PDCs)具有結(jié)構(gòu)可設(shè)計性、易于成型、組成可控和性能優(yōu)異等特點,作為纖維、涂層、粉體及復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用到航空、航天和核工業(yè)領(lǐng)域。陶瓷前驅(qū)體引入金屬元素,尤其是過渡金屬,能夠賦予陶瓷材料更加優(yōu)異的物理化學(xué)性能,從而大大擴展陶瓷材料的應(yīng)用領(lǐng)域。雖然含過渡金屬PDCs的制備與應(yīng)用早已受到研究者的關(guān)注,但是目前茂金屬聚合物仍存在著成本高、制備條件苛刻和過程繁瑣等問題。因此,本論文致力于開發(fā)新型含茂金屬前驅(qū)體體系,通過調(diào)控前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)、組成和熱解條件,獲得性能優(yōu)異的含過渡金屬PDCs材料。研究工作主要包括:(1)以聚硅氮烷(PSZ)為前驅(qū)體,研究了二茂鎳(NiCp2)對前驅(qū)體熱解過程和熱解產(chǎn)物的影響。與純PSZ相比,含NiCp2的前驅(qū)體體系在較低溫度下即可交聯(lián),并具有高的陶瓷產(chǎn)率。NiCp2的存在能夠誘導(dǎo)α-Si3N4,SiC,石墨碳和Ni2Si,在1100℃下即可形成上述納米晶體。含有硅化鎳等納米晶體的陶瓷表現(xiàn)出超低磁滯損耗的鐵磁性。由于使用的是商...

【文章頁數(shù)】:151 頁

【學(xué)位級別】:博士

【部分圖文】:

圖1.2氮氣氣氛下在(a)500°C和(b)900°C制備的樣品的TEM圖像

圖1.2氮氣氣氛下在(a)500°C和(b)900°C制備的樣品的TEM圖像

與線性對應(yīng)物相比,線性環(huán)狀聚合物的陶瓷Me2Vi)2]3(其中Vi為-CH=CH2)與含有乙烯基的PSZ(無過氧化物添加)交聯(lián)后在N2中熱解,得到磁性陶到900oC熱解溫度范圍內(nèi)嵌入無定形SiCN基體中的的升高,晶粒尺寸增加(圖1.2)。


圖1.7在不同條件下處理的纖維的SEM圖像:在空氣中退火(1800℃,1hr)后的(a1)SiC纖維和(a2)具有梯度組成的ZrO2/SiC纖維;(b1)在空氣中700oC煅燒10hrs,然后浸入到1M

圖1.7在不同條件下處理的纖維的SEM圖像:在空氣中退火(1800℃,1hr)后的(a1)SiC纖維和(a2)具有梯度組成的ZrO2/SiC纖維;(b1)在空氣中700oC煅燒10hrs,然后浸入到1M

同條件下處理的纖維的SEM圖像:在空氣中退火(1800℃,1hr)后有梯度組成的ZrO2/SiC纖維;(b1)在空氣中700oC煅燒10hrs,然30min后的ZrO2/SiC纖維(未熟化的)和(b2)具有梯度成分的ZrOEMimagesof....


圖2.2前驅(qū)體PSZ(P0)的GPC曲線

圖2.2前驅(qū)體PSZ(P0)的GPC曲線

27圖2.2前驅(qū)體PSZ(P0)的GPC曲線Figure2.2GPCtraceoftheprecursorofPSZ(P0)


圖2.1硅氮烷(PSZ)的1HNMR譜,根據(jù)乙烯基和硅氫基團的峰面積比,計算得到它們的摩爾比為1:4,其中,*的峰來自于CDCl3中殘留的水

圖2.1硅氮烷(PSZ)的1HNMR譜,根據(jù)乙烯基和硅氫基團的峰面積比,計算得到它們的摩爾比為1:4,其中,*的峰來自于CDCl3中殘留的水

第二章含二茂鎳的聚硅氮烷熱解制備含硅化鎳納米微晶磁性陶瓷24hrs。吸附等溫線用于通過Barret-Joyner-Halender(B有超導(dǎo)量子干涉裝置(SQUID)的磁性測量系統(tǒng)(MPMS)(ego,USA)研究樣品的磁性,用恒定的外加磁場對樣品300K下記錄作為....



本文編號:4026853

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