碳纖維表面Si-C-O抗氧化性改性研究.pdf

1、隨著航天航空技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)新型超輕質(zhì)、耐高溫、抗氧化復(fù)合材料需求越來越迫切。但是碳纖維的抗氧化性能較低，在高溫條件復(fù)合材料會(huì)因?yàn)榈涂寡趸远鴮?dǎo)致綜合性能下降，限制了碳纖維高性能的發(fā)揮，因而有必要對(duì)碳纖維的抗氧化性進(jìn)行改善，碳纖維的表面抗氧化改性研究一直是研究的重點(diǎn)之一。
　　本文以二甲基二甲氧基硅烷、正硅酸乙酯作為前驅(qū)體，乙醇和蒸餾水為溶劑，采用溶膠凝膠法制備Si-C-O凝膠，浸漬碳纖維，氬氣保護(hù)氣氛下燒結(jié)制備Si-C-O結(jié)構(gòu)

2、涂層。前驅(qū)體在鹽酸作為催化劑的酸性環(huán)境下（pH=3）發(fā)生水解反應(yīng)，然后在氨水作為催化劑的堿性環(huán)境下（pH=8）發(fā)生聚合反應(yīng)改性剛性碳纖維多孔材料；前驅(qū)體在不加入鹽酸下水解，在氨水作為催化劑的堿性環(huán)境下（pH=8）發(fā)生聚合反應(yīng)改性柔性碳纖維多孔材料，并研究二者的結(jié)構(gòu)和成分，在熱處理前后都為無定型結(jié)構(gòu)，表面涂層含有Si-C鍵、Si-O鍵。
　　重點(diǎn)研究剛性碳纖維多孔材料改性，通過XRD，SEM，TE等分析測(cè)試方法，研究前驅(qū)體配比、醇/

3、水比對(duì)涂層形貌結(jié)構(gòu)的影響；探究熱處理溫度、前驅(qū)體配比、涂覆次數(shù)對(duì)碳纖維抗氧化性能的影響，優(yōu)化碳纖維表面改性的制備工藝，分析改性后碳纖維的抗氧化行為。前驅(qū)體配比、醇/水比影響溶膠粘度，粘度過大涂層過后易開裂，粘度過小不利于形成均勻的涂層，正硅酸乙酯/二甲基二甲氧基硅烷質(zhì)量比小于1:4、醇/水比為5:1，制備的凝膠適合應(yīng)用于碳纖維表面改性；不同配比中，以不加入正硅酸乙酯，以二甲基二甲氧基硅烷作為前驅(qū)體制備Si-C-O結(jié)構(gòu)涂層改性碳纖維的抗氧