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          碳化硅纖維介紹
          來源:中國纖維網(wǎng) 添加人:service4 添加時間:2019-7-5

              

          以有機硅化合物為原料經(jīng)紡絲、碳化或氣相沉積而制得具有β-碳化硅結(jié)構(gòu)的無機纖維,屬陶瓷纖維類。從形態(tài)上分有晶須和連續(xù)纖維兩種。晶須是一種單晶,碳化硅的晶須直徑一般為0.1~2m,長度為20~300m,外觀是粉末狀。連續(xù)纖維是碳化硅包覆在鎢絲或碳纖維等芯絲上而形成的連續(xù)絲或紡絲和熱解而得到純碳化硅長絲。連續(xù)絲于1973年由美國阿芙科公司投產(chǎn),長絲則于1980年由日本碳公司建成試生產(chǎn)裝置,1985年生產(chǎn)能力已達24t,美國?松瘜W(xué)公司和日本東海碳素公司等則生產(chǎn)晶須,東海碳素公司的年生產(chǎn)能力為24t。

            
          碳化硅纖維的最高使用溫度達1200℃,其耐熱性和耐氧化性均優(yōu)于碳纖維,強度達1960~4410MPa,在最高使用溫度下強度保持率在80%以上,模量為176.4~294GPa,化學(xué)穩(wěn)定性也好。

            
          碳化硅長絲的制造過程是將聚硅烷在400℃以上,發(fā)生熱轉(zhuǎn)位反應(yīng),使側(cè)鏈上的甲基以亞甲基的形式,導(dǎo)入主鏈的硅-硅間,形成聚碳硅烷,然后通過干法紡絲或熔體紡絲制成纖維。為防止纖維在碳化過程中發(fā)生熔融粘接,須先在較低溫度下作不熔化處理。不熔化纖維在真空或惰性氣體中加熱至1200~1500℃,側(cè)鏈的甲基與氫同時脫出后只留下硅-碳的骨架成分,并形成β-碳化硅結(jié)構(gòu)的纖維。最后進行上漿處理及集束卷繞。上漿劑的種類視最終用途而定,用于增強塑料時上漿劑可選用環(huán)氧樹脂,增強金屬及陶瓷時則要求進一步在較低溫度下將上漿劑熱分解掉。

            
          碳化硅纖維主要用作耐高溫材料和增強材料,耐高溫材料包括熱屏蔽材料、耐高溫輸送帶、過濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等。用做增強材料時,常與碳纖維或玻璃纖維合用,以增強金屬(如鋁)和陶瓷為主,如做成噴氣式飛機的剎車片、發(fā)動機葉片、著陸齒輪箱和機身結(jié)構(gòu)材料等,還可用做體育用品,其短切纖維則可用做高溫爐材等。

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