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          碳化硅纖維介紹
          來(lái)源:中國(guó)纖維網(wǎng) 添加人:service4 添加時(shí)間:2023-3-2

              

          以有機(jī)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(wú)機(jī)纖維,屬陶瓷纖維類(lèi)。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(zhǎng)度為20~300m,外觀(guān)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(zhǎng)絲。連續(xù)絲于1973年由美國(guó)阿芙科公司投產(chǎn),長(zhǎng)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(dá)24t,美國(guó)埃克森化學(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(dá)1200℃,其耐熱性和耐氧化性均優(yōu)于碳纖維,強(qiáng)度達(dá)1960~4410MPa,在最高使用溫度下強(qiáng)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(zhǎng)絲的制造過(guò)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(guò)干法紡絲或熔體紡絲制成纖維。為防止纖維在碳化過(guò)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(shí)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(jìn)行上漿處理及集束卷繞。上漿劑的種類(lèi)視最終用途而定,用于增強(qiáng)塑料時(shí)上漿劑可選用環(huán)氧樹(shù)脂,增強(qiáng)金屬及陶瓷時(shí)則要求進(jìn)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(qiáng)材料,耐高溫材料包括熱屏蔽材料、耐高溫輸送帶、過(guò)濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等。用做增強(qiáng)材料時(shí),常與碳纖維或玻璃纖維合用,以增強(qiáng)金屬(如鋁)和陶瓷為主,如做成噴氣式飛機(jī)的剎車(chē)片、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、著陸齒輪箱和機(jī)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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