聚合物转化含过渡金属陶瓷结构设计及性能研究

发布时间：2025-01-14 16:02

　　聚合物转化陶瓷（PDCs）具有结构可设计性、易于成型、组成可控和性能优异等特点,作为纤维、涂层、粉体及复合材料已广泛应用到航空、航天和核工业领域。陶瓷前驱体引入金属元素,尤其是过渡金属,能够赋予陶瓷材料更加优异的物理化学性能,从而大大扩展陶瓷材料的应用领域。虽然含过渡金属PDCs的制备与应用早已受到研究者的关注,但是目前茂金属聚合物仍存在着成本高、制备条件苛刻和过程繁琐等问题。因此,本论文致力于开发新型含茂金属前驱体体系,通过调控前驱体的结构、组成和热解条件,获得性能优异的含过渡金属PDCs材料。研究工作主要包括:（1）以聚硅氮烷（PSZ）为前驱体,研究了二茂镍（NiCp₂）对前驱体热解过程和热解产物的影响。与纯PSZ相比,含NiCp₂的前驱体体系在较低温度下即可交联,并具有高的陶瓷产率。NiCp₂的存在能够诱导α-Si₃N₄,SiC,石墨碳和Ni₂Si,在1100℃下即可形成上述纳米晶体。含有硅化镍等纳米晶体的陶瓷表现出超低磁滞损耗的铁磁性。由于使用的是商...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.2氮气气氛下在（a）500°C和（b）900°C制备的样品的TEM图像

与线性对应物相比，线性环状聚合物的陶瓷Me2Vi)2]3（其中Vi为-CH=CH2）与含有乙烯基的PSZ（无过氧化物添加）交联后在N2中热解，得到磁性陶到900oC热解温度范围内嵌入无定形SiCN基体中的的升高，晶粒尺寸增加（图1.2）。

图1.7在不同条件下处理的纤维的SEM图像：在空气中退火（1800℃，1hr）后的（a1）SiC纤维和（a2）具有梯度组成的ZrO2/SiC纤维;（b1）在空气中700oC煅烧10hrs，然后浸入到1M

同条件下处理的纤维的SEM图像：在空气中退火（1800℃，1hr）后有梯度组成的ZrO2/SiC纤维;（b1）在空气中700oC煅烧10hrs，然30min后的ZrO2/SiC纤维（未熟化的）和（b2）具有梯度成分的ZrOEMimagesof....

图2.2前驱体PSZ(P0)的GPC曲线

27图2.2前驱体PSZ(P0)的GPC曲线Figure2.2GPCtraceoftheprecursorofPSZ(P0)

图2.1硅氮烷(PSZ)的1HNMR谱，根据乙烯基和硅氢基团的峰面积比，计算得到它们的摩尔比为1：4，其中，*的峰来自于CDCl3中残留的水

第二章含二茂镍的聚硅氮烷热解制备含硅化镍纳米微晶磁性陶瓷24hrs。吸附等温线用于通过Barret-Joyner-Halender（B有超导量子干涉装置（SQUID）的磁性测量系统（MPMS）（ego，USA）研究样品的磁性，用恒定的外加磁场对样品300K下记录作为....

本文编号：4026853