耐磨涂层用SiC／PI复合薄膜的碳化研究.pdf

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1、表面技术第43卷第2期·42·SURFACETECHN0L0GY2014年04月耐磨涂层用SiC／PI复合薄膜的碳化研究寇玉洁，张盼盼，牛永安，刘俊凯，白瑞，李轰(哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所，哈尔滨150080)摘要：目的拓宽碳化硅增强聚酰亚胺(SiC／PI)复合薄膜在耐磨涂层领域的应用。方法利用流延成膜法制备SiC／PI复合薄膜，在氮气氛围中对复合薄膜进行600～1000oC的碳化处理，并对碳化后的薄膜进行SEM．XRD及丌IR等测试．分析碳化过程中组织结构的变化。结果由于SiC纳米颗粒起到物理交联点的作用．复合薄膜的

2、热稳定性和残碳率得到提高，同时也具有了断裂塑性特征。随着碳化温度升高，复合薄膜六角碳层结构逐步完善。PI在碳化中，芳核自由基聚合成环数更多的分子，且SiC与PI的界面处产生Si—O键。结论碳化过程中，SiC纳米粒子与PI作用形成微弱的化学键合，改善了碳膜的界面结合情况．使得其耐热性得到提高。关键词：SiC／PI复合薄膜；耐磨涂层；碳化；微观结构中图分类号：TG174．461文献标识码：A文章编号：1001．3660(2014)02-0042-07StudyontheStructureofSiC／PICompositeFilman

3、dItsPerformanceinCarbonizationProcessKOUru．jie，ZHANGPan-pan，NIUyo-an，LIUJun-kai，BAIRui，LIYao(CentreforCompositeMaterialsandStructures，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150080，China)ABSTRACT：ObjectiveTobroadentheapplicationareaofsiliconcarbidereinforcedpolyimide(SiC／P

4、I)compositefilmasero-sionresistantcoating．MethodsThestretchfilmformingmethodwasusedtoprepareSiC／PIcompositefilms，thenSiC／PIfilmwascarbonizedattemperaturesrangingfrom600to1000℃，andthecarbonfilmswereanalyzedbySEM，XRDandFTIRtestsforthechangeoftheorganizationalstructurea

5、ftercarbonization．ResultsDuetoitsroleasaphysicaljunction，siliconcarbidenano—parti—clesincreasedtheheatstabilityandcarbonyieldofthefilms，andgrantedthefilmswithplasticfracturecharacteristics．Asthetemperatureincreased，theHexagonalcarbonlayerstructurewasgraduallyformed．S

6、iliconcarbideandpolyimidearomaticnuclearfreeradicalpolymerizedandproducedmoleculeswithmoreringsincarbonization．andSi—ObondswereformedontheinterfaceofSiCandPI．ConclusionDuringthecarbonization，thenano—particlesSiCandPIinteractedtoformweakbond，improvingtheinter-facebond

7、ingandtheheatresistanceofcarbonfilms．KEYWORDS：SiC／PIcompositefilms；wear—resistantcoating；carbonization；microcosmicstructure收稿日期：2013．10-26：修订日期：2013—12-04Received：2013·10-26；Revised：2013-12-04作者简介：寇玉洁(1990一)，女，陕西渭南人，硕士，主要研究方向为聚酰亚胺及其复合材料的制备、改性和碳化。Biography：KOUYu-jie(1

8、990一)，female，fromWeinan，Shaanxi，Master，Researchfocus：polyimide，polyimidecomposite＆preparation，modificationandcarbonization．通讯作者：李壶(