硅藻土/硅橡胶可陶瓷化复合材料的制备及性能

       摘要: 硅橡胶耐热性不佳严重制约着其在耐高温领域的应用。针对这一问题,分别采用低熔点氧化物 Sb2 O3和Bi2 O3作为助溶剂,研究其对硅藻土/硅橡胶复合材料可瓷化性能的影响。采用 TG分析 Sb2 O3和 Bi2 O3对硅藻土/硅橡胶复合材料的热稳定性影响,万能力学试验仪测试热解后试样的弯曲强度,场发射扫描电镜(FESEM)和能谱仪(EDS)分析热解产物的微观形貌和成份,XRD 探索复合材料的可瓷化机制。结果表明:Sb2 O3和 Bi2 O3金属氧化物会加速硅橡胶的分解,但可以明显提高热解后试样的弯曲强度。FESEM观测到 Sb2 O3和 Bi2 O3有助于复合材料在热解过程中形成连续的桥连结构,通过EDS分析计算可知,Sb2 O3与SiO2,Bi2 O3与SiO2在热解过程中可能发生共熔反应,有助于陶瓷化结构的形成。XRD表明,加入助溶剂后的硅藻土/硅橡胶复合材料的热解后形成非晶相结构,提高陶瓷层的强度。

作者:
孟盼 王雁冰 魏冲 范珊珊 黄志雄
单位:
武汉理工大学 材料科学与工程学院 特种功能材料教育部重点实验室,武汉,430070
出处:
《复合材料学报》
刊期:
2017年第34卷第1期
基金:
国家自然科学基金(51003084)

硅藻土/硅橡胶可陶瓷化复合材料的制备及性能

摘要:硅橡胶耐热性不佳严重制约着其在耐高温领域的应用。针对这一问题,分别采用低熔点氧化物 Sb2 O3和Bi2 O3作为助溶剂,研究其对硅藻土/硅橡胶复合材料可瓷化性能的影响。采用 TG分析 Sb2 O3和 Bi2 O3对硅藻土/硅橡胶复合材料的热稳定性影响,万能力学试验仪测试热解后试样的弯曲强度,场发射扫描电镜(FESEM)和能谱仪(EDS)分析热解产物的微观形貌和成份,XRD 探索复合材料的可瓷化机制。结果表明:Sb2 O3和 Bi2 O3金属氧化物会加速硅橡胶的分解,但可以明显提高热解后试样的弯曲强度。FESEM观测到 Sb2 O3和 Bi2 O3有助于复合材料在热解过程中形成连续的桥连结构,通过EDS分析计算可知,Sb2 O3与SiO2,Bi2 O3与SiO2在热解过程中可能发生共熔反应,有助于陶瓷化结构的形成。XRD表明,加入助溶剂后的硅藻土/硅橡胶复合材料的热解后形成非晶相结构,提高陶瓷层的强度。

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