編號(hào)：FTJS10586
篇名：ZrO2增強(qiáng)聚合物先驅(qū)體SiCNO復(fù)合陶瓷的制備和力學(xué)性能
作者：費(fèi)軒 余煜璽 嚴(yán)遠(yuǎn)高 魏永金 趙剛 黃柳英
關(guān)鍵詞： 聚合物先驅(qū)體陶瓷 二氧化鋯 復(fù)合陶瓷 力學(xué)性能
機(jī)構(gòu)： 廈門大學(xué)材料學(xué)院福建省特種先進(jìn)材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 聚合物先驅(qū)體陶瓷(polymer-derived ceramics,PDCs)技術(shù)具有制造簡單、成分可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),為制備新型陶瓷提供了有效途徑。然而,由于熱解過程中微小分子的逃逸形成孔洞缺陷,先驅(qū)體技術(shù)制備的無定形聚合物衍生SiCNO陶瓷(PDCs-SiCNO陶瓷)的力學(xué)性能較差。為解決上述問題,通過向陶瓷基體添加第二相(顆粒強(qiáng)化)來實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)先驅(qū)體陶瓷。對(duì)聚乙烯基硅氮烷(PVSZ)和ZrO2進(jìn)行先球磨后熱解,制備ZrO2顆粒增強(qiáng)PDCs-SiCNO復(fù)合陶瓷(PDCs-SiCNOZrO2),研究PDCs-SiCNO-ZrO2復(fù)合陶瓷的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。結(jié)果表明:引入的ZrO2填料作為增強(qiáng)體嵌入SiCNO陶瓷基體中,不僅能有效降低線收縮率,還能大幅提高PDCs-SiCNO-ZrO2復(fù)合陶瓷的力學(xué)性能。添加10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))ZrO2的PDCs-SiCNO-ZrO2復(fù)合陶瓷的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度分別為197.03 MPa和375.2 MPa,比PDCs-SiCNO陶瓷高出64%和267%,其硬度值最高可達(dá)20.92 GPa,斷裂韌度達(dá)到2.76 MPa·m1/2。適當(dāng)含量ZrO2的加入有助于提升PDCsSiCNO陶瓷基體的致密化程度,從而提升了PDCs-SiCNO-ZrO2復(fù)合陶瓷的力學(xué)性能。
