2。2。2 MAB 的制备 12

2。2。3 MAB 对 PCS 改性聚合物的制备 13

2。2。4 BN/SiC 陶瓷膜的制备 13

2。3 BN/SiC 陶瓷表征测试 14

2。3。1 热重分析 14

2。3。2 抗氧化性能测试 14

2。3。3 SEM 扫描电镜表征 14

2。3。5 可溶解性测试 15

2。3。6 针入法测试软化点 15

2。3。7 可流动性的测试 15

第三章 结果与讨论 16

3。1 MAB 改性 PCS 的热重分析 16

3。3 BN/SiC 陶瓷膜的抗氧化性能测试 20

3。3。1 非等温条件下的抗氧化性能 20

3。3。2 等温条件下的抗氧化性能 21

3。4 MAB 改性 PCS 聚合物的可加工性能表征测试 25

3。5 陶瓷收率的计算 26

结 论 27

致 谢 28

参 考 文 献 29

第一章 绪论

碳化硅陶瓷材料具有耐高温、抗氧化、高强度、高热导、耐磨耗等优势，可制备 成膜材料或涂层以辅助提高其他材料的抗氧化性能及高温性能，因此在航天、化工、能 源、军工等多个领域中占据重要地位，在石油、微电子、激光、热处理、原子能等多种 工业中被广泛应用[1]。碳化硅陶瓷膜机械强度高，有良好的微孔性能、流体阻力低、耐 高温性能强的特点，但国内对于碳化硅陶瓷膜材料的研究起步较晚，本文参考多孔陶瓷 材料的检测方法，对碳化硅陶瓷膜材料的微观结构及其抗氧化性能进行研究。

1。1 碳化硅陶瓷膜

碳化硅陶瓷不仅具有优良的常温力学性能，其高温力学性能在已知陶瓷材料中也是 最好的，其高温强度可一直维持到 1600℃[2]。不仅如此，抗氧化性也是所有非氧化物陶 瓷中最佳的，可将其制成膜材料或涂层材料涂覆在其他耐高温性较差的材质上提高其抗 氧化、耐高温性，扩大其应用范围。

1。1。1  碳化硅的结构和性质

碳化硅的结晶类型很多，理论来讲，碳化硅都是由 SiC 四面体堆积而成的，区别在 于其是平行结合还是反平行结合。SiC 有 75 种变体，如α-SiC、β-SiC、3C-SiC、4H-SiC、 15R-SiC 等等，这些结构可分为立方晶系、六方晶系和菱形晶系[3]。

图 1-1 3C,2H,4H,6H,15R-SiC 晶体结构图

碳化硅本身很容易氧化，在空气中，碳化硅在 800℃时就开始氧化，但其氧化后形 成一层致密的二氧化硅薄膜起到阻碍氧化进程的作用。碳化硅在氧气中氧化速率是在空 气中氧化速率的 1。6 倍，氧化速度随时间推移而变缓，若以时间推移对氧化的数量进行

描图可得到典型的抛物线图形，由此可知二氧化硅保护层阻碍了碳化硅的氧化，但在碳 化硅氧化时同时存在能破坏二氧化硅薄膜的物质则碳化硅可以进一步氧化[2]。

除抗氧化性能外，碳化硅的高温力学性能与其热膨胀系数和导热系数密切相关。如 果只作粗略计算时，碳化硅的平均热膨胀系数在 25~1400℃范围内可以取 4。4×10-6/ ℃。 碳化硅的导热系数很高，这是其物理性能方面的另一个重要特性。一般工程计算要引用 碳化硅的导热系数时，可取 0。0628～0。0963 J/cm·℃·s。碳化硅的低膨胀系数和高导热 系数使得碳化硅制件特别耐热震[2]。