陶瓷前躯体聚硅烷的电化学合成与表征

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1、}。海大学坝一卜训究生学位略文摘要聚硅烷是～类镊骨架中仅含硅原子的高聚物，具有独特的性质和用途。作为陶瓷前驱体，经高温裂解制备碳化硅陶瓷材料是其用途之～。本论文采用电化学法合成陶瓷前驱体聚硅烷，利用前驱体转化法制备碳化硅，来改进c／c复合材料的抗氧化性能。沦文主要工作为聚硅烷的电化学合成研究以及聚硅烷的陶瓷化研究。在电化学合成部分较系统地研究了电化学合成聚硅烷的影响因素(单体，支撑电解质，助剂和电量)，并对其反应动力学进行了研究，初步探索了其反应机理。用IR、UV、OPC等表征分析了产物性能。结果表明：A1C13或溴化蒽三氯化铝离子液体作为支撑电解质，在溶剂中有更高的导电率，能取代传

2、统ff_]LiCl04。采用单体CH：。HSiCl7，CH：，SiCl，，PhSiCI：。和(CH={)!SiC]：，均能合成出液态聚硅烷，在四种单体中Phsic1．；的反应最快。在C11．。HSiCI：和c1{。sjcl：t的共聚反应中，预聚方式比混聚方式合成的聚硅烷更符合浸浈要求。当电量达到理论电量的t5a)舌，所有单体的反应速率已经很慢：在研究的三种引发剂中，对二溴苯刺+增加反应速率的作用最显著。在陶瓷化研究中，探索了聚硅烷交联固化的工艺条件，并将其应用于改‘P_}c／c复合材料。结果表明：交联固化体系的最佳配比为，PS／DVB等于I／O5；最佳固化温度在200。C；交联固化样

3、品烧结裂解反应主要发生在450℃左右；聚硅烷具有良好的浸渍性，可充分浸渍到c／c复合材料的内部孔隙，经过多次致密化后，可j哿．c／c复合材料转化为C／c—SiC复合材料。关键词：聚硅烷电化学合成反应动力学C／C复合材料抗氧化_

4、．海大学『[ij：f“研j‘生学位论文AbstractPolysilaneisakindofpolymerwithSibackboneshavingtheuniquepropertiesand1atentuses．Oneusageistopreparesiliconcarbideceramicbypyrolysisofit．Iothispaperthepoly

5、silaneasceramicprecursorwassynthesizedbytheelectrocbenricaImethod，andtheanti—oxidationpropertyofC／Ccompositescanbeimprovedbymatl。ixmodificationwithSiCtrailsformedfrOlll．polysilane．Theresearchincludestwoma}orparts：oneiStheelectrochemicalsynthesisofceramicprecursorpolysilane；andtheotheriStheCROSS

6、linkingandpyrolysisofpolysilane．InelectrochemicaIsynthesisofpolysilane．thei11fluentialfactors．suchasmonomers，supportingelectrolytes，additivesandelectricvoMne，wereinvestigated，andthereactionkineticswasalsodiscussed．ThereactionnlechanismofthepolymerizationwasproposedTheproductswerecharacterizedby

7、IR，UV，GPCandetaI．TheresultsindicatethatAIClloriOnliquidofanthracenebromide1lavehigherconductivityinTHF，beinggoodsubstitutesforLiCl04assupportingelectrolytes．Liquidpolysilanescaobesynthesizedwithfourdifferentmononlers(CH3HSiCI?，CFl3SiCl3，PhSiCl3and(CH3)2SiCl2)andthepolymerizationrateofPhSiCl3was

8、thehighest．Theproductfrompre—polymerizationwithmixtureofCH3HSiCl2andCH3SiCl3wasmoreadapttosoakagethanthatfrommixed—polymerization．Afterpassing15％oftheoreticelectricvolume，thereactionrateswereveryslow．Amongthethreeadditives．p-dibro