热解含铁聚硅氧烷原位生长硅氧碳纤维制备硅氧碳复合材料

将铁氯化物混入聚硅氧烷前驱体进行交联成型和热解,利用热解中在聚硅氧烷中形成的孔隙和在孔隙中形成的铁颗粒为催化剂,在硅氧碳陶瓷基体中原位生长出硅氧碳纳米纤维,制备出硅氧碳陶瓷和硅氧碳纤维复合材料。用扫描电子显微镜观察材料断面,结果显示：在硅氧碳陶瓷基体中生长出纳米纤维,部分纤维取向分布,纤维紧贴于硅氧碳陶瓷基体,二者呈良好结合;能谱分析显示纤维中含硅、氧和碳,证实其为硅氧碳。所制得的硅氧碳陶瓷和硅氧碳纤维的复合结构不同于通常热解纯聚硅氧烷形成的单相的硅氧碳结构,在硅氧碳基体中的硅氧碳纤维是在聚硅氧烷前驱体中引入的铁催化剂在热解过程中通过催化聚硅氧烷一维生长形成的,该过程可用于发展一步法原位制备纳米纤维前驱体陶瓷复合材料。     

原位气相生长法制备碳纳米管/Al2O3陶瓷复合材料

以Al₂O₃陶瓷成型体为基体,通过化学气相反应在陶瓷体内原位生长碳纳米管（CNTs）,制备出CNTs/Al₂O₃陶瓷复合材料。结果表明,Al₂O₃陶瓷体中均匀分布有可观量的多壁CNTs,碳管根部嵌于Al₂O₃晶粒间并从晶粒表面生长出。在Al₂O₃陶瓷成型体中原位生长CNTs需严格控制生长条件,尤其是生长温度（850℃）,温度过高和过低都难以长出CNTs,此外造孔剂、碳源和催化剂也影响CNTs的原位生长。对原位生长的CNTs/Al₂O₃复合体进一步高温烧结获得致密化的复合材料,其导电率达3.7 S/m,较纯Al₂O₃提高13个数量级。在陶瓷成型体中原位生长CNTs是一步法制备CNTs/陶瓷复合材料的新方法,可用于发展高性能的结构陶瓷和具有导电导热等多功能特性的新型陶瓷复合材料。