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《SiBCN 陶瓷前驱体高温裂解机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第3期无机材料学报Vol.29No.32014年3月JournalofInorganicMaterialsMar.,2014文章编号:1000-324X(2014)03-0321-06DOI:10.3724/SP.J.1077.2014.13278SiBCN陶瓷前驱体高温裂解机理李亚静,张跃(北京航空航天大学材料科学与工程学院,空间材料与服役教育部重点实验室,北京100191)摘要:SiBCN是目前重要的高温非晶材料之一。非晶结构表征是研究非晶材料形成过程的关键。采用固态NMR和FT-IR为主要
2、的研究手段研究聚硅硼碳氮烷的热稳定性和SiBCN陶瓷前驱体高温裂解机理。研究表明,陶瓷化转变过程分为三个阶段,第一阶段是产生引发剂,即聚合物前驱体中的叔碳脱氢转化成季碳自由基;第二阶段是链增长和链终止,季碳自由基首先攻击碳甲基,使甲基脱落生成新的自由基,随着温度的升高,自由基还会攻击硅甲基,生成新的自由基。在生成新的自由基过程中使链增长。当自由基与自由基结合时,链终止;第三阶段是陶瓷化,通过脱氢将已经无机化的中间产物转化成陶瓷,形成无机三维连续非晶网络。第一、二阶段属于有机转变,第三阶段属于无机转变。当
3、转化成陶瓷时,陶瓷内只含有Si、B、C和N四种元素,端基完全脱落。关键词:MNR;FT-IR;SiBCN;聚硼硅氮烷中图分类号:TB35文献标识码:APyrolysisMechanismofSiBCNPolymerPrecursorLIYa-Jing,ZHANGYue(KeyLaboratoryofAerospaceMaterialsandPerformanceofMinistryofEducation,SchoolofMaterialsScienceandEngi-neering,BeihangUni
4、versity,Beijing100191,China)Abstract:Hightemperatureamorphousmaterials,mainlyinthesystemofSiBCN,havearousedeverincreasingattention.Effectivemethodsshouldbeusedtostudythestructuralchangesintheprocessoffabrication.Inthispa-per,thethermalstabilityofPBSZandt
5、hepyrolysismechanismofSiBCNpolymerprecursorwerestudiedbySS-NMRandFT-IR.Polymer-to-ceramictransformationcanbedividedintothreestagesasfollows.Thefirststageistheproductionofinitiatorinwhich,thetertiarycarbondehydrogenatestoquaternarycarbonfreeradical.Thesec
6、ondstageispropagationandterminationinwhich,quaternarycarbonfreeradicalattacksmethylgrouptoturnthemethylgroupintonewfreeradical.Withincreasingtemperature,thefreeradicalattacksSi−CH3andresultsinanewfreeradical.Thepropagationofthechainoccurswhennewfreeradic
7、alsaregenerated,whiletheterminationoccursafterthefreeradicalscombinationwitheachother.Thethirdstageispolymer-to-ceramictransformation.Throughdehydrogenation,ceramicsareproducedfromtheintermediateinorganicproducts,andamorphouscon-tinuous3Dmeshstructuresar
8、eformed.Thefirstandsecondstagesareorganictransformationsandthethirdstageisaninorganictransformation.Therearefourelementsintheceramic,includingSi,B,CandN.Keywords:MNR;FT-IR;SiBCN;PolyborosilazaneSi基陶瓷以其耐高温、抗腐蚀、高模量、高硬子、信息、宇航
