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先驱体转化法制备高性能Si-B-N陶瓷纤维
  • ISSN号:0567-7351
  • 期刊名称:《化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ174.758[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业] TQ342.72[化学工程—化纤工业]
  • 作者机构:[1]国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室,长沙410073
  • 相关基金:武器装备探索重大项目(No.7130902)和国家自然科学基金(Nos.50702075,50802113).
中文摘要:

以聚硼硅氮烷为先驱体,经熔融纺丝、不熔化处理以及在氨气气氛中高温裂解制备了Si-B-N陶瓷纤维.利用元素分析、FTIR、XRD、SEM和波导法等对纤维的组成结构和性能进行了表征.结果表明:Si-B-N纤维的组成为Si1.13BN2.47,室温下纤维的抗拉强度为1.8GPa,弹性模量为196GPa;纤维具有很好的高温稳定性,在惰性气氛中可以保持非晶状态至1700℃,加热至1850℃结晶,形成Si3N4和BN等相.同时,纤维表现出优良的介电性能,室温下,在测试频率为2~18GHz时,其平均介电常数和介电损耗角正切值分别为3.68和0.0042.该纤维有望成为新型耐高温透波复合材料的候选增强材料.

英文摘要:

Si-B-N ceramic fibers with composition Si1.13BN2.47 were prepared by melt-spinning, curing and pyrolysis of a preceramic polyborosilazane. The composition, structure and properties of the fibers were characterized by elemental analysis, FT-IR, X-ray diffraction, SEM and wave-guide methods. The fibers show good room temperature mechanical properties. The average tensile strength (0) and elastic modulus (E) of Si-B-N fibers is 1.8 and 196 GPa, respectively. They also exhibit excellent high temperature resistance and remain amorphous up to 1700 ℃ in inert atmospheres. A mixture of Si3N4 and BN crystalline phases was observed upon heating to 1850 ℃. In addition, the obtained fibers show good dielectric properties according to the measurement by a wave-guide technique. The average dielectric constant (ε) and loss tangent (tan δ) of the as-obtained fibers are about 3.68 and 0.0042 in 2- 18 GHz, respectively. Such performance characteristics make the Si-B-N fiber promising candidate as reinforcement for application to high temperature radar-wave transparent composite materials.

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期刊信息
  • 《化学学报》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院上海有机化学研究所
  • 主编:周其林
  • 地址:上海市零陵路345号
  • 邮编:200032
  • 邮箱:hxxb@sioc.ac.cn
  • 电话:021-54925085
  • 国际标准刊号:ISSN:0567-7351
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1320/O6
  • 邮发代号:4-209
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵“双高期刊”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:28694