氧化鋯陶瓷碳化硅纖維制備方法

　　氧化鋯陶瓷碳化硅纖維制備方法

　　氧化鋯陶瓷具有很高的比強度、比剛度，耐腐蝕、抗熱震、熱脹系數(shù)小、熱傳導系數(shù)大等優(yōu)點；同時還具有良好的抗氧化和高溫性能，其室溫性能可保持到1200℃。氧化鋯陶瓷的制備方法有先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法和化學氣相沉積(CVD)法兩種。

　　先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法于1975年首先由日本的關島教授研制成功，制備的纖維呈束狀，每束500根左右，每根纖維lOum左右。先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備氧化鋯陶瓷的工藝流程包括聚碳硅烷合成、聚碳硅烷紡絲、不熔化處理、燒結(jié)等階段。

　　CVD法制備SiC纖維，是將基體絲連續(xù)通過玻璃管狀反應器，并在加熱到1200-1300℃的同時通人適量的氯硅烷與氫氣的混合反應氣體，反應氣體在熱絲上發(fā)生熱解反應生成SiC：

　　CH3SiC13+H2--SiC0+3HCI十并沉積在熱絲上形成帶有芯（絲）材的連續(xù)SiC纖維。

　　制備SiC纖維所采用的基體絲有連續(xù)碳絲（直徑33肛m左右）和鎢絲（直徑12tim左右），制備的單絲直徑為100-140Um。為了緩解SiC沉積所形成的表面損傷敏感性和改善復合材料的界面狀況，在制備SiC纖維的同時可對纖維表面進行不同的涂層處理。

　　氧化鋯陶瓷纖維是多晶纖維，具有很好的為學性能以及耐熱性和抗氧化性。制備氧化鋯纖維的方法較多，有以下幾種。

　　①杜邦(DuPont)法又稱泥漿法可獲得高純和致密的氧化鋯纖維，制備的纖維是多晶結(jié)構。

　　②拉晶法（Typo公司)采用制造單晶的方法制備氧化鋯纖維，是單晶結(jié)構。

　　③住友法日本住友公司使用的、通過先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法制備的氧化鋯纖維，其結(jié)構為粒徑5nm的超微粒子聚集而成，屬于一種凝聚結(jié)構。

　　④溶膠一凝膠法（3M公司）美國3M公司采用該方法制備了氧化鋯纖維，其結(jié)構為多晶混合結(jié)構。

　　⑤ICI法英國ICI公司采用的獨特的制備方法，化學成分為a-AIz03。