炭泡沫复合材料的制备及表征.pdf

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1、第31卷第6期无机化学学报Vol_31No．62015年6月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY1252—1260SiOd~泡沫和SiC／~,泡沫复合材料的制备及表征吴晓栋，2邵高峰l，2崔升，2王岭3沈晓冬，l121南京工业大学材料科学与工程学院材料化学国家重点实验室，南京210009)(宿迁市南京工业大学新材料研究院，宿迁223800)3中航复合材料有限公司，先进复合材料国防科技重点实验室，北京101300)摘要：对炭泡沫为支撑骨架的氧化硅气凝胶(Si02／炭泡沫)和

2、碳化硅(SiC／炭泡沫)复合材料分别采用XRD、SEM、激光导热仪、万能力学试验机进行物相、微观结构、热学及力学性能方面的表征。结果表明：所制备的SiOJ炭泡沫与原炭泡沫相比，具备更高的抗压强度(14．95MPa)和更低的室温热导率(0．44W·m_1．K一)。SiC／~沫材料则保持了较高的抗压强度f~(14．66MPa)，其在1200℃下具备极低的高温热导率(2．18W·m_1．K一)。热重分析表明，SiC／炭泡沫在氧化氛围中到610℃才发生质量的损失，而内部炭发生完全烧蚀的温度高达844℃，这表明该

3、材料的抗氧化性能远好于纯的炭泡沫材料。关键词：炭泡沫；二氧化硅；碳化硅；热稳定性；热导率；抗压强度中图分类号：0613．7文献标识码：A文章编号：1001—4861(2015)06—1252—09DoI：10．11862／CJIC．2015．161PreparationandCharacterizationofSiOJCarbonFoamandSiC／CarbonFoamCompositeswuXiao—DongSHAOGao—Feng’CUISheng'WANGLing。SHENXiao—Dong'’

4、，。(StateKeyLaboratoryofMaterials—OrientedChemicalEngineering,CollegeofMaterialsScienceandEngineering,NanjingTechUniversity,Nanjing,210009，China)dvancedMaterialsInstituteofNanjingTechUniversityinSuqian，Jiangsu223800，China)(3AVICCompositeCorporationLtd．，Na

5、tionalKeyLaboratoryofAdvancedComposite，Beijing,101300，China)Abstract：Thesynthesisandcharacterizationofcarbonfoamsupportedsilicaaerogel(SiO2／Carbonfoam)andsiliconcarbidecomposite(SiC／Carbonfoam)arepresentedinthisstudy．Thephasecomposition，microstructure，th

6、ermalandmechanicalpropertiesareinvestigatedbyXRD，SEM，LFALaserFlashmeasurements，andUniversalMaterialTesting．TheresultingSiO2／Carbonfoamcompositeshowsahighercompressivestrength(14．95MPa)andasmallerthermalconductivity(0．44W·m·K)atroomtemperature，incompariso

7、nwiththepristinecarbonfoam．TheSiC／Carbonfoamcompositemaintainsacompressivestrengthof14．66MPa，andpossessesalowhigh—temperaturethermalconductivity(2．18W·m·Kat1200cC)．Masslossdoesnotbeginuntil610℃fortheSiC／Carbonfoamcomposite，andcompletecarboncombustiondoes

8、notOccuruntil844oC，indicatingamuchbetterthermalstabilitythanthepristinecarbonfoaminoxidizingatmosphere．Keywords：carbonfoam；SiO2；siliconcarbide；thermalstability；thermalconductivity；compressivestrength收稿日期：201503—08。收修改稿日期：2