碳纖維表面Si-C-O抗氧化性改性研究.pdf

1、隨著航天航空技術的快速發展，對新型超輕質、耐高溫、抗氧化復合材料需求越來越迫切。但是碳纖維的抗氧化性能較低，在高溫條件復合材料會因為低抗氧化性而導致綜合性能下降，限制了碳纖維高性能的發揮，因而有必要對碳纖維的抗氧化性進行改善，碳纖維的表面抗氧化改性研究一直是研究的重點之一。
　　本文以二甲基二甲氧基硅烷、正硅酸乙酯作為前驅體，乙醇和蒸餾水為溶劑，采用溶膠凝膠法制備Si-C-O凝膠，浸漬碳纖維，氬氣保護氣氛下燒結制備Si-C-O結構

2、涂層。前驅體在鹽酸作為催化劑的酸性環境下（pH=3）發生水解反應，然后在氨水作為催化劑的堿性環境下（pH=8）發生聚合反應改性剛性碳纖維多孔材料；前驅體在不加入鹽酸下水解，在氨水作為催化劑的堿性環境下（pH=8）發生聚合反應改性柔性碳纖維多孔材料，并研究二者的結構和成分，在熱處理前后都為無定型結構，表面涂層含有Si-C鍵、Si-O鍵。
　　重點研究剛性碳纖維多孔材料改性，通過XRD，SEM，TE等分析測試方法，研究前驅體配比、醇/

3、水比對涂層形貌結構的影響；探究熱處理溫度、前驅體配比、涂覆次數對碳纖維抗氧化性能的影響，優化碳纖維表面改性的制備工藝，分析改性后碳纖維的抗氧化行為。前驅體配比、醇/水比影響溶膠粘度，粘度過大涂層過后易開裂，粘度過小不利于形成均勻的涂層，正硅酸乙酯/二甲基二甲氧基硅烷質量比小于1:4、醇/水比為5:1，制備的凝膠適合應用于碳纖維表面改性；不同配比中，以不加入正硅酸乙酯，以二甲基二甲氧基硅烷作為前驅體制備Si-C-O結構涂層改性碳纖維的抗氧