SR-Al-,2-O-,3-復(fù)合材料的制備及其熱裂解行為.pdf

1、有機(jī)硅樹脂(SR)發(fā)生熱裂解后，將轉(zhuǎn)變成含硅陶瓷，國內(nèi)外常將該特性應(yīng)用于被動(dòng)防火領(lǐng)域。常見的有機(jī)硅防火材料是礦物增強(qiáng)有機(jī)硅基復(fù)合材料，礦物填料在高溫下分解產(chǎn)生液相，并滲透到疏松的SR裂解基體中形成自支撐結(jié)構(gòu)，但與此同時(shí)將引起較大的體積收縮(10～30％)。某些特殊需求的有機(jī)硅基被動(dòng)防火材料，不僅要求熱裂解后保留較高的力學(xué)強(qiáng)度，還要求裂解時(shí)有較好的尺寸穩(wěn)定性。
　　 本論文首先對(duì)成瓷率較高的聚甲基有機(jī)硅樹脂的熱固化和熱裂解行為進(jìn)行

2、研究，在此基礎(chǔ)上，選用氧化鋁作為增強(qiáng)相，采用模壓成型工藝制備了SR/Al2O3復(fù)合材料，研究了SR/Al2O3復(fù)合材料在空氣中和氮?dú)庵械臒崃呀膺^程，考察了不同溫度下裂解產(chǎn)物的氣孔率和彎曲強(qiáng)度，結(jié)合X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微分析(SEM)對(duì)裂解產(chǎn)物的物相和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 通過對(duì)SR的熱固化行為研究，確定了SR/Al2O3復(fù)合材料的制備工藝，結(jié)果表明使用低溫過渡型Al2O3與30～35wt.％的SR混合后，能制備

3、出均勻致密、且彎曲強(qiáng)度為58.6～62.8MPa的SR/Al2O3復(fù)合材料，當(dāng)SR含量為33wt.％時(shí)，SR/Al2O3復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度達(dá)到最大值62.8MPa，其密度為2.04g/cm3，致密度為92.8％。33wt.％SR含量的SR/Al2O3復(fù)合材料在空氣中熱裂解后總失重約10％，當(dāng)熱裂解溫度為800℃時(shí)，裂解產(chǎn)物的彎曲強(qiáng)度出現(xiàn)最低值17.6MPa，為SR/Al2O3復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度的28.0％，當(dāng)裂解溫度增加到1600℃，裂解產(chǎn)

4、物彎曲強(qiáng)度可達(dá)75.3MPa。33wt.％SR含量的SR/Al2O3復(fù)合材料在氮?dú)庵袩崃呀夂罂偸е丶s13％，當(dāng)熱裂解溫度為400℃時(shí)，裂解產(chǎn)物彎曲強(qiáng)度出現(xiàn)最低值19.0MPa，為SR/Al2O3復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度的30.3％，當(dāng)裂解溫度達(dá)到1100℃時(shí)，裂解產(chǎn)物的彎曲強(qiáng)度達(dá)到49.0MPa。
　　 SR/Al2O3復(fù)合材料熱裂解產(chǎn)物的彎曲強(qiáng)度，是源于SR裂解產(chǎn)生的含硅陶瓷抑制γ-Al2O3相轉(zhuǎn)變時(shí)形成的無定型鋁硅酸鹽相。少量鋁硅酸