Прекурсорная трансформация композитов керамической матрицы из карбида кремния в основном используется для получения высокотемпературной, стойкой к окислению, хорошей износостойкости, низкой скорости теплового расширения, хорошей электрической и теплопроводности, высокой твердости и коррозионной стойкости и т. Д. Высокоэффективные керамические материалы и армированные волокном керамические матричные композиты в настоящее время широко используются в высокотехнологичных областях военной техники и военной техники, таких как легкие конструкции оптических систем с дистанционным зондированием, облегченные опорные конструкции, компоненты горячего конца аэрокосмического двигателя и многоразовые аэрокосмические Материалы тепловой защиты несущей, гиперзвуковые транспортные силовые установки и т. Д. В гражданском секторе структурные трансформационные материалы-прекурсоры также постепенно отражают его огромную экономическую ценность и незаменимую роль, такие как воздушные суда, высокоскоростные железнодорожные, автомобильные и другие современные тормозные диски транспортной системы, высокотемпературное сжигание Горячие концевые части паровой турбины, Высокотемпературная регенерация тепла отходящих газов, Промышленная фильтрация пыли, Коррозионностойкий регенерированный носитель катализатора, Крупномасштабные высокотемпературные нагревательные элементы системы, Металлургические высокотемпературные печи с углеродными оболочками и т. Д. С развитием гражданской термоядерной работы прекурсоры преобразуют высокопроизводительные структуры Технология подготовки керамических материалов станет более зеленой и рентабельной, а ее продукция будет больше Благодаря широкому проникновению во все аспекты экономической и социальной системы, импульс экономического развития будет возрастать.
Подготовка прекурсоров для матрицы CMC имеет решающее значение. Из потока процесса идеальные предшественники должны иметь как «три низкие» (низкая вязкость, низкотемпературное сшивание, низкая усадка), «два нет» (без примесей, без вспенивания ), «Высокий» (высокий керамический выход). В настоящее время CFM имеют самую быструю разработку систем Cf / SiC и SiCf / SiC. Существует внутреннее использование твердого поликарбосилана (PCS) в качестве предшественника SiC. Недостатки: необходимо растворить в органических растворителях, снизить эффективность пропитки и принести загрязнение; сам PCS нельзя сшивать, пена после пиролиза, выход керамической керамики невелик, около 55%, цена более дорогая, 3000-400 юаней / кг. В то же время максимальная рабочая температура композитов на основе SiC составляет около 1600 ° C. Для рабочей температуры 1000-1300 ° C материалы могут удовлетворять требованиям приложения, но это приведет к избыточной производительности. Стоимость производства ограничивает сферу применения и расширение производства, такие как высокотемпературные конструкции, термостойкие компоненты, высокотемпературные химические насосы, клапанные приложения и т. Д. Необходимо срочно найти экономичные альтернативы. В рамках программы LC3 США впервые запустили недорогие CMC Исследования показали, что SiOC подходит для применений до 1300 ° C Система, и разработанный продукт-предшественник подходит для процесса PIP.
Лаборатория ядерного энергетического машиностроения Нинбоского института материаловедения и инженерии Китайской академии наук взяла на себя задачу ядерной энергетики, возглавляемую Китайской академией наук в период «двенадцатой пятилетки», и провела углубленное исследование высокопроизводительных материалов-предшественников карбида кремния. научно-исследовательские работы, нашли обычный процесс синтеза будет производить большое количество жидкости побочного продукта малых молекул. в последнее время под руководством зеленого производства и низкой стоимости научно-исследовательских идей, проведения исследований по повторному использованию вышеуказанного жидкого побочного продукта команды. в данном исследовании лабораторные исследователи состав структуры жидкого побочного продукта анализируют, чтобы определить среднюю молекулярную массу от 200 до 800, в основной цепи жидких низкомолекулярных структуры Si-C, PCS. Кроме того, в которую «= C «Жидкие активные предшественники (LC-PCS), которые могут быть преобразованы в SiOC-керамику, были получены. LC-PCS имеет следующие характеристики: 1 Вязкость при комнатной температуре около 30 мПа · с; 2 Полностью сшита ниже 400 ° C; Скорость выше 70%. Наконец, LC-PCS и PCS использовались в качестве прекурсоров для получения CMC с помощью процесса PIP. Результаты показывают, что требуемое время цикла «dip-cracking» уменьшается с 14 до 10 для получения плотных образцов. Видимый, новый путь синтеза снижается с самим предшественником процесса подготовки и оболочка металл связывает два КЦА по стоимости, экономически эффективный КМЦ может служить в подготовке 1000 ~ 1300 ℃. Переработайте жидкости побочным продуктом также достигается зеленая PCS Синтез отражает экологические преимущества. Результаты исследований проложили путь к тому, чтобы военные и ядерные высококачественные материалы вошли в гражданскую сферу.
Ningbo материал стоимость зеленой технологии запатентованы (201,810,433,805.3), а также активно содействовать стыковке продукции глубокой переработки выше работы была (91,426,304) и Китайской академии пилотных проектов Наука и технологии Стратегия (XDA03010305) финансирование для поддержки Национального фонда естественных наук ,
Рисунок 1 (a) LC-PCS; (b) Сшитый продукт с отверждением; (c) Лизат при 1200 ° C; (d) Кривая TG для PCS и LC-PCS
Рисунок 2 (a) Циклы пропитки раствора LC-PCS и PCS - кривые увеличения массы, (b) LC-PCS, полученные в качестве предшественников для 2D Cf / SiOC
