射线辐照聚碳硅烷先驱丝热解合成碳化硅陶瓷纤维及陶瓷纤维管的研究

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声明

1 绪论

1.1 射线技术与新材料研制

1.1.1聚合物的射线辐照改性

1.1.2高技术纤维的射线辐射法研制

1.2 高性能纤维概述

1.2.1 高性能纤维的分类

1.2.2几种典型的高性能纤维

1.3 SiC纤维概况

1.3.1 CVD法SiC纤维

1.3.2先驱体转化法SiC纤维

1.4 SiC纤维的应用前景

1.4.1 SiC纤维增强金属基复合材料

1.4.2 SiC纤维增强陶瓷基复合材料

1.4.3 SiC纤维增强聚合物基复合材料

1.5 本文研究内容

2 实验内容与方法

2.1 实验主要原料及试剂

2.2 PCS的合成与纺丝

2.3 PCS先驱丝的辐照不熔化处理

2.3.1 PCS先驱丝的γ射线辐照处理

2.3.2 PCS先驱丝的电子束辐照处理

2.4 辐照先驱丝的退火处理

2.5 辐照先驱丝的烧成

2.6 分析测试

2.6.1红外光谱分析

2.6.2凝胶含量测定

2.6.3凝胶渗透色谱分析(GPC)

2.6.4热重分析(TG)

2.6.5扫描电镜分析(SEM)

2.6.6 X衍射分析(XRD)

2.6.7 SiC纤维的力学性能测试

2.6.8氧含量测定

3 γ射线辐照PCS先驱丝热解合成SiC纤维的研究

3.1 γ射线辐照不熔化效果分析

3.1.1 γ射线辐照先驱丝的化学结构

3.1.2 γ射线辐照先驱丝的凝胶含量

3.1.3 γ射线辐照先驱丝的分子量及其分布

3.2 γ射线辐照先驱丝的热解特性

3.2.1 γ射线辐照先驱丝的TG曲线

3.2.2 γ射线辐照先驱丝的热解转化机理

3.3 烧成SiC纤维的性能研究

3.3.1 SiC纤维的微观形貌

3.3.2 SiC纤维的晶态结构

3.3.3 SiC纤维的力学性能

3.3.4 SiC纤维的氧含量

3.4 凝胶点前先驱丝的热解机理及高强度SiC纤维的制备

3.4.1凝胶点前先驱丝的热解机理

3.4.2凝胶点前先驱丝的热交联处理

3.4.3烧成SiC纤维的性能测定

3.5 本章小结

4 电子束辐照PCS先驱丝热解合成SiC纤维的研究

4.1 电子束辐照不熔化效果分析

4.1.1电子束辐照先驱丝的化学结构

4.1.2电子束辐照先驱丝的凝胶含量

4.1.3电子束辐照先驱丝的分子量及其分布

4.2 电子束辐照PCS先驱丝的热解特性

4.2.1电子束辐照先驱丝的热分解特性

4.2.2电子束辐照先驱丝的热解转化机理

4.3 烧成SiC纤维的性能研究

4.3.1 SiC纤维的微观形貌

4.3.2 SiC纤维的晶态结构

4.3.3 SiC纤维的力学性能

4.3.4 SiC纤维的氧含量

4.4 凝胶点前先驱丝的热交联及高强度SiC纤维的制备

4.4.1凝胶点前先驱丝的热交联处理

4.4.2热交联处理的先驱丝烧成SiC纤维的性能

4.5 本章小结

5 圆形截面SiC纤维管的辐射化学法合成的研究

5.1 圆型截面SiC陶瓷纤维管的制备原理的提出

5.2 实验方法与内容

5.2.1 PCS先驱丝的电子束辐照

5.2.2辐照PCS先驱丝的热处理

5.2.3热处理先驱丝的四氢呋喃浸泡

5.2.4浸泡后先驱丝的烧成

5.3 成管机理分析

5.3.1烧成产物的SEM

5.3.2辐照先驱丝的化学结构

5.3.3热处理后辐照先驱丝的化学结构

5.3.4热处理后辐照先驱丝的凝胶含量

5.4 本章小结

结 论

致 谢

参考文献

附 录

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果