Present Status and Prospect of SiC Fibers and Related Materials Synthetized by Radiation Chemistry Method in China
摘 要
传统CVD法合成的SiC纤维其最高使用温度仅有900 ℃, 氧化先驱丝法制备的SiC纤维也只能用于1 000 ℃以下。主要介绍了我国射线化学合成法制备耐高温抗氧化的SiC纤维(使用温度高于1 600 ℃, 单丝抗拉强度达2.2~2.7 GPa)的系列关键技术, 及其基于这些技术制备圆形截面管状SiC纤维(外径为10~15 μm, 壁厚2~3 μm)的技术; 同时也简介了射线化学应用于纳米微孔SiC功能陶瓷以及SiCf/SiC陶瓷基复合材料等方面的研究进展。
Abstract
The maximum working temperature of SiC fibers synthetized by traditional CVD method is only about 900 ℃, the SiC fibers fabricated through oxidation precursor silk can only be used below 1 000 ℃. A series of key technologies for fabricating high temperature and oxidation resistant SiC fibers through radiation chemistry synthesis method in our country are introduced, and the fibers′ working temperatures are above 1 600 ℃, tensile strength are 2.2-2.7 GPa. Based on these technologies, circular cross-section tubular SiC fibers (outer diameter 10-15 μm, wall thickness 2-3 μm) were prepared; The reasearch progess of nano-pored SiC functional ceramics and SiCf/SiC ceramic matrix composites are also introduced briefly.
中图分类号 TQ343.6 TB33
所属栏目 综述
基金项目 中国工程物理研究院科学技术基金重大项目(2004Z0502); 中国工程物理研究院发展基金重点项目(2009A030216); 国家自然科学基金资助项目(19875043, 11175163)
收稿日期 2010/12/5
修改稿日期 2011/9/18
网络出版日期
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备注许云书(1964-), 男, 重庆人, 研究员, 博士。
引用该论文: XU Yun-shu. Present Status and Prospect of SiC Fibers and Related Materials Synthetized by Radiation Chemistry Method in China[J]. Materials for mechancial engineering, 2012, 36(1): 1~6
许云书. 我国射线化学合成SiC纤维及相关材料的现状与展望[J]. 机械工程材料, 2012, 36(1): 1~6
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参考文献
【1】邹武, 张康助, 张立同.陶瓷基复合材料在火箭发动机上的应用[J]. 固体火箭技术, 2000, 23(2): 60-64, 68.
【2】许云书. 射线技术与我国先进材料的研究与发展[J]. 中国工程科学, 2009, 11(2): 22-32.
【3】熊亮萍, 许云书. 陶瓷先驱体聚合物的应用研究进展[J]. 化学进展, 2007, 19(4): 567-574.
【4】YAJIMA S, HAYASHI J, OMORI M, et al.Development of a silicon carbide fiber with high tensile strength [J]. Nature, 1976, 261: 683-685.
【5】505材料实验研究室. SiC纤维先驱丝-聚碳硅烷纤维的研制[J]. 国防科技大学学报, 1985(1): 71-85.
【6】瀬口忠男, 岡村清人.プレ力ーサーセラミック繊維合成における放射線照射の応用 [J]. 高分子加工, 1993, 42(4): 7-12.
【7】许云书, 宋永才, 黄瑞良, 等.电子束辐照聚碳硅烷热解合成SiC陶瓷材料(I)—空气中辐照产物的热解特性研究[J]. 辐射研究与辐射工艺学报, 1998, 16(1): 1-4.
【8】许云书, 傅依备, 宋永才, 等.电子束辐照聚碳硅烷热解合成SiC陶瓷材料(II) —双键对不熔化反应的敏化效应[J]. 辐射研究与辐射工艺学报, 1999, 17(3): 129-134.
【9】刘军, 宋永才, 冯春祥, 等.低电阻率SiC纤维先驱体的合成与表征[J]. 高分子材料科学与工程, 2001, 17(3): 34-37.
【10】王岭, 宋永才, 许云书, 等.含乙烯基的聚碳硅烷的合成[J]. 高技术通讯, 2000, 10(3): 83-86.
【11】王岭, 宋永才, 许云书, 等.含乙烯基聚硅氮烷先驱体纤维的制备[J]. 高分子材料科学与工程, 2000, 16(5): 109-112.
【12】熊亮萍, 许云书, 夏修龙, 等.反应堆辐照聚碳硅烷陶瓷先驱丝的结构与热解[J]. 核技术, 2006, 29(12): 932-935.
【13】XIONG Liang-ping, XU Yun-shu, LI Yang, et al.Synthesis of SiC ceramic fibers from nuclear reactor irradiated polycarbosilane precursor fibers[J]. Journal of Material Science, 2008, 43: 4849-4855.
【14】黎阳, 许云书.γ辐照聚碳硅烷先驱丝协同热交联制备高强度SiC纤维[J]. 硅酸盐学报, 2008, 36(7): 965-968.
【15】黎阳, 许云书.凝胶点前聚碳硅烷先驱丝的不熔化机理研究 [J].辐射研究与辐射工艺学报, 2008, 26(3): 146-150.
【16】黎阳, 许云书, 徐光亮, 等.空气中γ射线辐照聚碳硅烷先驱丝热解合成SiC纤维[J]. 核化学与放射化学, 2007, 29(3): 166-170.
【17】黎阳, 许云书. 圆形截面SiC纤维管的辐射化学法合成[J]. 辐射研究与辐射工艺学报, 2010, 28(1): 15-19.
【18】姜勇刚, 王应德, 蓝新艳, 等. C形、中空截面碳化硅纤维的成形工艺研究[J]. 宇航材料工艺, 2004, 33(3): 22-26.
【19】黎阳, 许云书.碳化硅纤维增强典型复合材料的制备工艺研究现状[J]. 材料导报, 2007, 21(增刊3): 434-437.
【20】XU Yun-shu, SHIGERU T. Microstructure of SiC ceramics fabricated by pyrolysis of electron beam irradiated polymer containing precursors [C]// Proceedings of the 2nd International Symposium on Material Chemistry in Nuclear Environment. Tsucuba: Japan Atomic Energy Research Institute, 2002.
【21】刘坚, 许云书.含先驱体聚合物浆料浇注成型制备SiC多孔陶瓷[J]. 材料科学与工程学报, 2009, 27(4): 620-622.
【22】刘坚, 许云书, 熊亮萍, 等. 先驱体聚合物粘结法制备SiC纳米多孔陶瓷[J]. 无机化学学报, 2009, 25(5): 823-827.
【23】王永寿. 50 GHz波段碳化硅纤维增强塑料吸波体[J]. 飞航导弹, 1994(11): 51-52, 43.
【24】王军, 宋永才, 许云书, 等. 含镍碳化硅纤维的制备及其电磁性能[J]. 功能材料, 2001, 32(1): 37-39.
【2】许云书. 射线技术与我国先进材料的研究与发展[J]. 中国工程科学, 2009, 11(2): 22-32.
【3】熊亮萍, 许云书. 陶瓷先驱体聚合物的应用研究进展[J]. 化学进展, 2007, 19(4): 567-574.
【4】YAJIMA S, HAYASHI J, OMORI M, et al.Development of a silicon carbide fiber with high tensile strength [J]. Nature, 1976, 261: 683-685.
【5】505材料实验研究室. SiC纤维先驱丝-聚碳硅烷纤维的研制[J]. 国防科技大学学报, 1985(1): 71-85.
【6】瀬口忠男, 岡村清人.プレ力ーサーセラミック繊維合成における放射線照射の応用 [J]. 高分子加工, 1993, 42(4): 7-12.
【7】许云书, 宋永才, 黄瑞良, 等.电子束辐照聚碳硅烷热解合成SiC陶瓷材料(I)—空气中辐照产物的热解特性研究[J]. 辐射研究与辐射工艺学报, 1998, 16(1): 1-4.
【8】许云书, 傅依备, 宋永才, 等.电子束辐照聚碳硅烷热解合成SiC陶瓷材料(II) —双键对不熔化反应的敏化效应[J]. 辐射研究与辐射工艺学报, 1999, 17(3): 129-134.
【9】刘军, 宋永才, 冯春祥, 等.低电阻率SiC纤维先驱体的合成与表征[J]. 高分子材料科学与工程, 2001, 17(3): 34-37.
【10】王岭, 宋永才, 许云书, 等.含乙烯基的聚碳硅烷的合成[J]. 高技术通讯, 2000, 10(3): 83-86.
【11】王岭, 宋永才, 许云书, 等.含乙烯基聚硅氮烷先驱体纤维的制备[J]. 高分子材料科学与工程, 2000, 16(5): 109-112.
【12】熊亮萍, 许云书, 夏修龙, 等.反应堆辐照聚碳硅烷陶瓷先驱丝的结构与热解[J]. 核技术, 2006, 29(12): 932-935.
【13】XIONG Liang-ping, XU Yun-shu, LI Yang, et al.Synthesis of SiC ceramic fibers from nuclear reactor irradiated polycarbosilane precursor fibers[J]. Journal of Material Science, 2008, 43: 4849-4855.
【14】黎阳, 许云书.γ辐照聚碳硅烷先驱丝协同热交联制备高强度SiC纤维[J]. 硅酸盐学报, 2008, 36(7): 965-968.
【15】黎阳, 许云书.凝胶点前聚碳硅烷先驱丝的不熔化机理研究 [J].辐射研究与辐射工艺学报, 2008, 26(3): 146-150.
【16】黎阳, 许云书, 徐光亮, 等.空气中γ射线辐照聚碳硅烷先驱丝热解合成SiC纤维[J]. 核化学与放射化学, 2007, 29(3): 166-170.
【17】黎阳, 许云书. 圆形截面SiC纤维管的辐射化学法合成[J]. 辐射研究与辐射工艺学报, 2010, 28(1): 15-19.
【18】姜勇刚, 王应德, 蓝新艳, 等. C形、中空截面碳化硅纤维的成形工艺研究[J]. 宇航材料工艺, 2004, 33(3): 22-26.
【19】黎阳, 许云书.碳化硅纤维增强典型复合材料的制备工艺研究现状[J]. 材料导报, 2007, 21(增刊3): 434-437.
【20】XU Yun-shu, SHIGERU T. Microstructure of SiC ceramics fabricated by pyrolysis of electron beam irradiated polymer containing precursors [C]// Proceedings of the 2nd International Symposium on Material Chemistry in Nuclear Environment. Tsucuba: Japan Atomic Energy Research Institute, 2002.
【21】刘坚, 许云书.含先驱体聚合物浆料浇注成型制备SiC多孔陶瓷[J]. 材料科学与工程学报, 2009, 27(4): 620-622.
【22】刘坚, 许云书, 熊亮萍, 等. 先驱体聚合物粘结法制备SiC纳米多孔陶瓷[J]. 无机化学学报, 2009, 25(5): 823-827.
【23】王永寿. 50 GHz波段碳化硅纤维增强塑料吸波体[J]. 飞航导弹, 1994(11): 51-52, 43.
【24】王军, 宋永才, 许云书, 等. 含镍碳化硅纤维的制备及其电磁性能[J]. 功能材料, 2001, 32(1): 37-39.
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