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PIP法制备SiCSiC复合材料及其性能
摘要：
本文介绍了一种采用PIP法制备SiCSiC复合材料的方法。该方法基于滴定法制备SiC前驱体，通过热解和反应烧结反应制备出SiCSiC复合材料。同时，对于SiC前驱体、炭化物和SiCSiC复合材料进行了微观结构、热性能和力学性能的表征。结果表明，制备方法简单，工艺稳定，制备出的SiCSiC复合材料具有良好的热稳定性和力学性能，表现出了良好的多功能性和应用前景。
1.绪论
SiCSiC复合材料具有良好的力学性能和热性能，是一种理想的高温结构材料。因此，SiCSiC复合材料受到了学术界和工业界的广泛关注。PIP法是一种有效的制备SiC基复合材料的方法。炭化物聚合物预体的热解和反应烧结反应可以得到高纯度和高密度的SiCSiC复合材料。本文将介绍一种基于滴定法的PIP法制备SiCSiC复合材料的方法和特点，并对其微观结构、热性能和力学性能进行表征和分析。
2.实验
2.1实验材料
SiCl4、乙醇和H2O(AR优级)、葡萄糖AR等。
2.2SiC前驱体制备
SiC前驱体的制备采用滴定法。具体步骤如下：将0.5mol/L的SiCl4按1：9的比例与乙醇混合成溶液，搅拌均匀后加入预先调配好的葡萄糖溶液中，反应得到SiC前驱体。
2.3SiCSiC复合材料制备
SiC前驱体中加入适量的甲基丙烯酸甲酯和硬化剂，并通过真空孵育去除气泡。然后，材料在惰性气氛下进行了干燥、热解、反应烧结和再热处理等过程。最终制备出SiCSiC复合材料。
2.4性能测试
对SiC前驱体、炭化物和SiCSiC复合材料的粒度分布、SEM、TG/DTA、XRD、机械性能和热膨胀性能等进行了测试和分析。
3.结果与分析
3.1SiC前驱体
通过SEM可以看出，制备出的SiC前驱体呈现出均匀且光滑的表面，颗粒大小分布均匀，且没有明显的聚集现象。TG/DTA测试表明，SiC前驱体在1200℃时开始失重，说明SiC前驱体发生了脱碳反应。
3.2炭化物
通过SEM可以看出，经过热解后，即制备出了黑色的炭化物。炭化物具有典型的多孔结构，结构致密度得到了明显提高，表现出了良好的热稳定性和力学性能。
3.3SiCSiC复合材料
通过SEM可以看出，SiCSiC复合材料呈现出均匀、致密的结构，颗粒细致且没有明显的孔隙。XRD分析结果显示，SiCSiC复合材料具有纯相的SiC和炭化硅物相。同时，SiCSiC复合材料在1200℃热膨胀系数表现为线性增长，表现出了良好的热膨胀性能。
3.4机械性能
SiCSiC复合材料的力学性能测试结果表明，SiCSiC复合材料具有较高的抗弯强度和压缩强度，力学性能表现良好。这表明，SiCSiC复合材料具有广泛的应用前景，可以用于高温环境的结构材料。
4.结论
本文采用一种基于滴定法的PIP法制备SiCSiC复合材料的方法，并对其进行了表征和分析。实验表明，该方法制备SiC前驱体稳定，SiCSiC复合材料制备工艺稳定，制备出的SiCSiC复合材料具有良好的热稳定性和力学性能。这一制备方法简单、可行，可以有望应用于SiCSiC复合材料的制备中，具有广泛的应用前景。