碳硼烷改性聚硅氧烷耐高温性能研究的任务书.docx

碳硼烷改性聚硅氧烷耐高温性能研究的任务书
一、任务背景
随着现代工业的发展，高性能材料正在得到越来越广泛的应用，尤其是在航空、航天、汽车、电子等领域，高温环境下的工作要求有了更高的要求。在这种情况下，研究耐高温性能材料变得尤为重要。聚硅氧烷是一种广泛应用的高分子材料，其化学惰性、耐化学腐蚀、绝缘性能等特性使其成为一种有潜力的耐高温材料。但是，聚硅氧烷受限于其本身的挥发性和低热稳定性，未能满足高温环境下的应用要求。因此，如何改善聚硅氧烷的性能，以满足高温环境下的应用要求，成为学术界和工业界研究的热点问题。
碳硼烷（Carborane）是一种含硼化合物，具有高热稳定性、高硬度、高熔点等特点，因此广泛应用于阻燃剂、高能材料、核反应堆等领域。碳硼烷与聚硅氧烷结合可以有效地改善聚硅氧烷的热性能、抗氧化性能和力学性能，具有广泛的应用前景。
二、任务目标
本任务的目标是研究碳硼烷改性聚硅氧烷的耐高温性能，具体包括以下方面：
1、合成聚硅氧烷和碳硼烷，并优化制备工艺。
2、通过不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的制备及测试，系统研究碳硼烷对聚硅氧烷耐高温性能的影响。
3、通过热重分析、差热分析、拉伸测试等手段，测试不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的热性能、力学性能及抗氧化性能。
4、分析不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的结构和形貌。
三、任务内容
1、聚硅氧烷和碳硼烷的合成与优化制备工艺。
合成聚硅氧烷，将其与碳硼烷进行混合，然后采用适当的交联剂，通过高温、高压、固相反应等多种方法，制得不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷，确定最佳制备工艺。
2、测试不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的热性能、力学性能及抗氧化性能。
热重分析是研究材料热稳定性的重要方法，可以测试不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷在高温下的失重率变化情况。差热分析可以测得热膨胀系数、热稳定性等热性能参数。拉伸测试可以测得不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的力学性能参数。抗氧化性能测试可以模拟材料在高温氧化环境下的性能变化情况。
3、分析不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的结构和形貌。
通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段，对不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的结构和形貌进行分析。
四、任务重点
1、优化聚硅氧烷和碳硼烷合成及混合比例，确定合适的制备工艺。
2、测试不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的热性能、力学性能及抗氧化性能，并分析其性能变化规律。
3、通过SEM、TEM、FTIR等手段，对不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷的结构和形貌进行分析。
五、预期成果
本任务的预期成果有：
1、合成出高质量的聚硅氧烷和碳硼烷，以及不同比例的碳硼烷改性聚硅氧烷。
2、确定优化制备工艺，研究碳硼烷对聚硅氧烷耐高温性能的影响，包括热性能、力学性能及抗氧化性能等。
3、得出碳硼烷改性聚硅氧烷的结构和形貌分析结果。
4、撰写任务报告，提出碳硼烷改性聚硅氧烷的应用前景和未来研究的方向。
六、研究意义
碳硼烷改性聚硅氧烷是一种有着广泛应用前景的高性能材料，其在航空、航天、汽车、电子等领域具有重要的应用价值。本研究可以为聚硅氧烷的改性提供一种新的思路和方法，也为开发具有较高热稳定性和抗氧化性能的高分子材料提供了新的思路和方法。同时，本研究所获得的成果对于研究其他材料的改性也具有借鉴意义。