先驱体转化陶瓷基复合材料(陈朝辉等著)思维导图
先驱体制备典型陶瓷（C，SiC 和 Bx C）的化学反应机理研究
先驱体制备典型陶瓷（C，SiC 和 Bx C）的化学反应机理研究张瑾;苏克和;马咏梅;曾庆丰;成来飞;张立同【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2015(000)010【摘要】以 C3 H6（丙烯）＋H2，MTS＋H2，CH4＋BCl3＋H2，C3 H6（丙烯）＋BCl3＋H2为先驱体，采用量子力学结合统计热力学、变分过渡态理论和反应动力学等方法，研究制备典型陶瓷（C，SiC 和 Bx C）的化学反应机理。
重点阐述用精确量子化学方法获取可能中间体、过渡态的结构与热化学数据、用化学势极小原理确定复杂体系化学平衡规律，以及确定化学反应通道、最佳反应途径、速率常数和反应动力学规律等。
为这些陶瓷材料应用于层状碳、抗氧化 SiC 以及自愈合 Bx C陶瓷的成分控制和工艺优化提供科学基础的同时，本文也指出理论方法中的不足和改进方向。
【总页数】11页(P102-112)【作者】张瑾;苏克和;马咏梅;曾庆丰;成来飞;张立同【作者单位】西北工业大学教育部空间应用物理与化学重点实验室，西安710129;西北工业大学教育部空间应用物理与化学重点实验室，西安 710129;西北工业大学教育部空间应用物理与化学重点实验室，西安 710129;西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室，西安 710072;西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室，西安 710072;西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室，西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TB332;O641.12【相关文献】1.先驱体转化制备ZrO2改性SiC陶瓷的氧化行为研究 [J], 王生学;李伟;陈朝辉2.预氧化聚碳硅烷先驱体转化法制备SiC陶瓷介电和吸波性能研究 [J], 史毅敏;罗发;丁冬海;周万城;朱冬梅3.先驱体转化法制备了SiC／Si3N4复相陶瓷异型件—烧成工艺研究 [J], 李永清;陈朝晖4.先驱体转化法制备致密SiC／Si3N4复相陶瓷异形件—烧结工艺研究 [J], 李永清;陈朝辉5.先驱体转化制备SiC／Si3N4复相陶瓷异型件——成型工艺研究 [J], 李永清;陈朝晖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展
先驱体转化法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展李涛;陈秋阳;匡乃航;王非;王智博【摘要】The research and development of continuous-fiber-reinforced ceramic matrix composites fabricated by pre-cursor-infiltration-pyrolysis was reviewed in this paper .The studies on precursor , fiber and properties were included .The ceramic matrix composites application and development prospects were pointed out at last .%介绍了先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究现状，简要综述了聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷3种先驱体的研究现状以及增强纤维的种类。
分析了陶瓷基复合材料的应用现状和今后的研究方向。
【期刊名称】《纤维复合材料》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P17-21)【关键词】先驱体转化法;先驱体;增强纤维;陶瓷基复合材料【作者】李涛;陈秋阳;匡乃航;王非;王智博【作者单位】驻哈尔滨地舰船配套军事代表室，哈尔滨150046;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036;哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036【正文语种】中文陶瓷材料具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀，弹性模量高，抗压强度大等优点，在耐高温领域有着较大的应用价值。
但是，陶瓷材料的脆性较大限制了其应用范围，连续纤维增强陶瓷基复合材料(Continuous-Fibre-Reinforced Ceramic Matrix Composites，简称CFRCMCs)克服了单一陶瓷材料脆性断裂的缺点，提高了材料的抗热震冲击能力[1]，同时它保持了陶瓷基体耐高温、低膨胀、低密度、热稳定性好的优点，大幅度提高了单体陶瓷的韧性，近年来得到研究者的广泛关注[2]。
先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用
先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用
邵长伟;王驰原;龙鑫;王小宙
【期刊名称】《航空制造技术》
【年(卷),期】2024(67)1
【摘要】先驱体转化法是制备高性能陶瓷材料的重要方法,尤其在连续纤维及其复合材料(FRCMC)的制备、元素组成与微结构调控等方面具有显著优势。
先驱体转化SiBCN陶瓷具有多元素含量可调、化学键合结构可控的特点,构建了不同结构特征和特殊性能的陶瓷材料。
近几年,先驱体转化SiBCN陶瓷发展呈现出新的特点,结构功能一体化设计与制备技术受到了国内外的广泛关注。
本文主要梳理了2016年至今先驱体转化SiBCN陶瓷的国内外研究进展,首先简要介绍先驱体转化SiBCN 陶瓷的主要特点,然后以先驱体转化陶瓷产物的典型特点为分类依据,分别从SiBCN 陶瓷先驱体及其陶瓷产物、连续SiBCN陶瓷纤维、SiBCN基复合材料和功能化SiBCN陶瓷4个方面综述了主要研究进展,提出了未来发展趋势和重点任务,期望为SiBCN陶瓷研制与应用研究提供参考,促进我国先进陶瓷材料的发展进步。
【总页数】26页(P40-65)
【作者】邵长伟;王驰原;龙鑫;王小宙
【作者单位】国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TQ1
【相关文献】
1.活性填料在先驱体转化法纤维增强陶瓷基复合材料中的应用Ⅱ——复合材料的制备及其表征
2.SiBCN 陶瓷先驱体的制备和应用研究进展
3.SiBCN先驱体转化陶瓷的计算机模拟研究
4.SiBCN陶瓷先驱体固化及陶瓷化行为分析
5.一种先驱体转化陶瓷涂层的制备及其现场应用研究
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陶瓷基复合材料要点课件(1).ppt
按基体分：
金属基复合材料MMC
复合材料
有机材料基复合材料
无机非金属基复合材料
木质基复合材料
聚合物基复合材料PMC
橡胶基 树脂基
水泥或混凝土基复合材料
热塑性树脂 热固性树脂
陶瓷基复合材料CMC
4
按增加体分：
复合材料
颗粒状分散复合材料 纤维状分散复合材料
分散强化复合材料
片晶增强复合材料
颗粒增强复合材料
单向纤维强化复合材料
连续纤维复合材料
非编织纤维层 二维、三维编织纤维层
不连续纤维复合材料
短纤维
随机排列 定向排列
晶须
随机排列
定向排列 5
按性能分：
聚合物基复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料 功能基复合材料 纳米基复合材料 梯度基复合材料
6
复合材料在21世纪中应起的作用
对信息技术提供服务：信息获得、处 理、储存、传输和执行
32
莫来石 （3Al2O3·2SiO2~2Al2O3·SiO2), 一般1550～1600℃烧成，纯的莫来石 要在1750 ℃左右才能烧成。
尖晶石（AR2O4，A代表二价元素离子， R代表三价元素），典型的有镁铝尖晶 石。
33
基体材料 — 非氧化物陶瓷
指不含氧的金属碳化物、氮化物、硼化物 和硅化物等。自然界比较少，需要人工合 成，是先进陶瓷特别是金属陶瓷的主要成 分和晶相，主要由共价键结合而成，也有 一定的金属键成分。
10
纳米复合材料
纳米效应—表面及界面效应、量子尺寸效应、宏观 量子隧道效应等，这些效应使纳米复合材料不仅有 优良的力学性质而且会产生光学、排线性光学、光 化学和电学的功能作用。 （1）有机—无机纳米复合材料 将无机纳米粒子引入有机聚合物——电磁流变液 （2）无机——无机纳米复合材料
《陶瓷基复合材 》课件
后处理
对烧成后的陶瓷复合材料进行 表面处理、切割、研磨等加工 ，以满足不同需求。
制备工艺的影响因素
原料的纯度和粒度
烧成温度和时间
气氛环境
添加剂的作用
原料的纯度和粒度对陶瓷基复 合材料的性能有着重要影响。 高纯度和细粒度的原料可以获 得更好的材料性能。
烧成温度和时间是制备工艺中 的关键因素，它们决定了陶瓷 基复合材料的结构和性能。
陶瓷基复合材料具有低膨胀系数和优良的 电绝缘性能，可用于电子元件的封装和连 接等领域。
02
陶瓷基复合材料的制备工艺
制备工艺的种类
热压烧结法
将陶瓷粉末在高温和压力下烧结成致密块体 的方法。
无压烧结法
在无外加压力的条件下，利用烧结助剂促进 陶瓷粉末烧结的方法。
熔融浸渗法
将熔融的金属或玻璃浸渗到多孔陶瓷基体中 ，形成复合材料的方法。
陶瓷基复合材料的应用领域
航空航天领域
汽车工业
陶瓷基复合材料具有轻质、高强、耐高温 等优点，广泛应用于航空航天器的热防护 系统、发动机部件等领域。
陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能和 化学稳定性，可用于汽车发动机部件、排 气管等领域。
能源领域
电子工业
陶瓷基复合材料具有良好的隔热性能和耐 腐蚀性能，可用于高温燃气轮机、核反应 堆等能源设备的制造。
化学气相沉积法
利用化学反应，将气体中的元素在陶瓷表面 沉积成固体，形成复合材料的方法。
制备工艺的流程
混合
将称量好的原料和添加剂进行 混合，使其成为致密的陶 瓷复合材料。
配料
根据配方要求，将各种原料和 添加剂进行精确称量。
成型
将混合好的原料放入模具中， 进行压制成型。
低热膨胀系数
先驱体转化陶瓷基复合材料的性能及应用研究进展
先驱体转化陶瓷基复合材料的性能及应用研究进展摘要：先驱体转化法是近些年发展起来的制备陶瓷基复合材料（CMCs）的新方法。
该方法工艺简单，制备温度低，可通过先驱体分子设计制备出所需组成和结构的陶瓷基体，是一种很有前途的制备连续纤维增强陶瓷基复合材料（CFRCMCs）的工艺。
所谓先驱体陶瓷（又称前驱体）转化陶瓷是通过化学合成的方法制得可经预处理转化为陶瓷材料的聚合物，进而热处理获得传统陶瓷工艺难以获得的先进陶瓷材料。
本文综述了先驱体转化陶瓷的发展历史、制备技术的特点、制备工艺、组成结构和性能的发展变化研究现状情况。
关键词：陶瓷基复合材料；先驱体转化法；技术特点；成型工艺；发展趋势。
陶瓷材料作为一种结构材料，因其具有高强度、高硬度、耐磨损、耐高温和抗腐蚀等优异性能，能应用于高温和某些苛刻环境中，被认为是21世纪高温结构部件最有希望的候选材料和“最终材料的梦想”。
其作为热结构材料主要应用在航空航天发动机涡轮的热端部件、大功率内燃机的增压涡轮、固体火箭发动机燃烧室和喷管以及完全代替金属的车辆发动机。
然而，作为结构材料，单相陶瓷的韧性很低，可瞬间即发生灾难性破坏，因此必须改善单相陶瓷的韧性。
从材料的断裂机理分析，提高陶瓷韧性的主要途径是：在陶瓷材料中设置其他耗能机制或形成能阻碍裂纹扩展的机制。
引入增强相是改善陶瓷韧性的有效途径，为此材料研究者提出了陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites，CMCs）的概念。
CMCs是在陶瓷基体中通过引入第二相来提高强度和韧性的多相材料，又称多相复合陶瓷或复相陶瓷。
先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料(Continuous Fiber Reinforced Ceramic Matrix Composites，CFCC)是将耐高温的纤维植入陶瓷基体中形成的一种高性能复合材料。
由于其具有高强度和高韧性，特别是具有与普通陶瓷不同的非失效性断裂方式，使其受到世界各国的极大关注。
《陶瓷复合专业介绍》PPT课件
• 大量使用强度大、重量轻的合金和硬质碳纤维和玻璃纤维复合材 料。各型复合材料的使用量将占整机材料的20％－40％。
• 普遍使用高性能复合材料等新型材料，以降低自身重量，增大发
动机的推重比。新型材料一般是指添加了石墨的碳纤维复合材料
和添加了钛、镁或锂的铝合金精材选p料pt 。
12Biblioteka 氮化硅结构陶瓷被用作航天飞机的防热瓦
精选ppt
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• 许红亮
• 职 称：副教授
• 主要研究方向为陶瓷材料，复合材料，超导材料， 矿产资源及固体废弃物综合利用等。主持承担国 家自然科学基金、国家“863”计划、中国博士 后科学基金等多项项目，通过省部级科技成果鉴 定9项；获河南省科技进步二等奖1项、三等奖1 项；授权及申请国家发明专利8项；撰写学术著 作5部。在国内外期刊上发表学术论文60余篇。
生命体基本单位—细胞，是细胞膜、细胞基 质、细胞核的复合体，各自担任营养、信息 表达和力学支撑的作用。即使细胞膜也是有 磷脂双分子层，蛋白质组成的复合功能体系。
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复合材料是指由两种或两种以上不同物质以 不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种 材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材 料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、 强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学 腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及 金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电 子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年 更是得到了飞速发展。
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欢迎同学们来到陶瓷 复合专业这个大家庭
O(∩_∩)O~
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★西北工业大学张立同院士率领的科技 创新团队，以“耐高温长寿命抗 氧化陶瓷基复合材料应用技 术研究”荣获国家技术发明一等奖。
先驱体转化法制备SiC涂层及其对炭材料性能的影响
先驱体转化法制备SiC涂层及其对炭材料性能的影响
先驱体浸渍裂解（PIP）在制备SiC纤维、SiC涂层、SiC基复合材料方面,具有工艺温度低、制品的成分及结构可控、产品纯度高、性能好等优点。
本文以聚碳硅烷为先驱体,采用PIP法在三维炭纤维表面成功制得SiC涂层,进而采用溶胶浸渍-原位分解法制得炭纤维编织体/SiC涂层/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>陶瓷基复合材料。
通过PIP法在炭纤维编织体表面生成均匀完整的SiC涂层,涂层能明显提高炭纤维编织物的抗氧化性能。
用含15%质量分数PCS的二乙烯基苯溶液循环浸渍3次得到的SiC涂层抗氧化性能最佳。
采用非等温TGA和DTA,对C/SiC材料的非等温氧化过程进行了研究,结果表明:氧化过程呈现自催化特征,氧化机理为随机成核,动力学参数lgA = 15.223 min<sup>-1</sup>,Ea = 157.15 kJ·mol<sup>-1</sup>。
等温氧化过程的研究结果表明,SiC涂层/三维炭纤维编织物的等温氧化机理为:低温阶段为扩散和氧化反应共同控制;高温阶段为氧化反应控制。
采用AlCl<sub>3</sub>溶胶作为浸渍剂,制备炭纤维编织体/SiC涂层
/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>陶瓷基复合材料,SiC涂层可改善纤维与
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>陶瓷间的界面结合性能,提高复合材料的力学性能。
先驱体流延转化法制备碳化硅陶瓷基片
2019电子工艺技术Electronics Process Technology第年1月40卷第1期5摘 要：为了改善碳化硅陶瓷基片的介电性能，开发不同于浆料烧结法的陶瓷基片制备新工艺。
采用先驱体转化法，通过向先驱体中添加铍作为异质元素，再进行流延和烧成，制备出了含有铍元素的改性碳化硅陶瓷基片。
对含铍碳化硅陶瓷基片的介电常数和介电损耗进行了表征，发现虽然其介电常数和介电损耗相比常用的Al 2O 3等陶瓷基片材料没有明显提升，但铍元素含量对介电常数和介电损耗曲线的峰值区频率有明显的影响，可通过调节碳化硅陶瓷中铍元素的含量制得在特定频率范围下具有低介电常数和低介电损耗的改性碳化硅陶瓷基片。
关键词：先驱体转化法；陶瓷基片；异质元素中图分类号：TN453 文献标识码：Ａ 文章编号：1001-3474（2019）01-0005-04Abstract: A new process for preparing ceramic substrates is developed in order to improve the dielectric properties of silicon carbide ceramic substrates, which is different from paste sintering method. Modifi ed silicon carbide ceramic substrates containing beryllium were prepared by adding beryllium as heterogeneous element to the precursor, tape casting and sintering. The dielectric constant and dielectric loss are characterized, the dielectric constant and dielectric loss of the substrates werenot signifi cantly increased compared with those of Al 2O 3 and other ceramic substrates, the content of beryllium had a significant effect on the frequency in peak area of dielectric constant and dielectric loss curve. It is possible to prepare modified SiC substrate which has low dielectric constant and dielectric loss under special frequency by adjusting the content of beryllium.Key Words: precursor infi ltration pyrolysis; ceramic substrate; hetero-element Document Code: A Article ID: 1001-3474 (2019) 01-0005-04先驱体流延转化法制备碳化硅陶瓷基片鞠振飞1，雷雷2（1 海装上海局，上海 201206；2 中国航发控制系统研究所，江苏 无锡 214100）作者简介：鞠振飞（1981- ），男，硕士，毕业于南京大学，主要从事雷达与信号处理的研究工作。
活性填料在先驱体转化法纤维增强陶瓷基复合材料中的应用__复合材料的致密化模型
文章编号:100023851(2002)0620037206收稿日期:2001206229;收修改稿日期:2001211218基金项目:国家自然科学基金资助项目(59682009)作者介绍:谢征芳(19722),男,博士,讲师,从事先驱体转化陶瓷纤维及其复合材料研究。
通讯作者:陈朝辉,E 2m ail :chenchenxie @活性填料在先驱体转化法纤维增强陶瓷基复合材料中的应用 .复合材料的致密化模型谢征芳,陈朝辉,肖加余(国防科技大学航天与材料工程学院,长沙410073)摘 要: 在先驱体转化陶瓷基复合材料的制备中,坯体在裂解前后的体积发生变化。
引入体系体积收缩率参数,对单一先驱体转化纤维增强陶瓷基复合材料致密化模型进行了修正。
同时,分别对含惰性填料和 或活性填料的先驱体浆料浸渍2裂解纤维增强陶瓷基复合材料致密化进行了模型分析。
从理论上揭示了复合材料的浸渍2裂解周期与材料的理论密度和理论孔隙率之间的关系。
当先驱体浆料中含有活性填料时,复合材料的理论密度和理论孔隙率与活性填料的反应陶瓷产率、反应密度比、体积收缩率有密切的数学关系。
在先驱体中引入活性填料比引入惰性填料能更为有效地提高材料的密度,降低材料的孔隙率。
关键词: 纤维增强陶瓷基复合材料;先驱体转化法;活性填料;惰性填料;致密化模型中图分类号: TB 332 文献标识码:AAPPL I CAT I ON OF ACT IVE F I LL ER IN PREPARAT I ON OF F IBER RE INFORCED CERAM I C M ATR IX COM POSITES B Y POLYM ER -INF I L TRAT I ON -PY ROLY SIS.D ENSIF I CAT I ON MOD EL SX IE Zhengfang ,CH EN Zhaohu i ,X I AO J iayu(Co llege of A ero space &M aterial Engineering ,N ati onal U niversity of D efense T echno logy ,Changsha 410073,Ch ina )Abstract : In the p rep arati on of fiber reinfo rced ceram ic m atrix com po sites (FRC M C s )by po ly 2m er 2infiltrati on 2pyro lysis (P IP ),the vo lum e of the com po sites w ou ld change du ring the conver 2si on of the p receram ic po lym er in to a ceram ic m atrix in the first pyro lysis p rocess .T he repetiti on cycle 2den sity den sificati on m odel is revised by in troducing the vo lum e sh rinkage percen tage of the com po sites .T he den sificati on m odels fo r the FRC M C s p reparati on by active filler and o r inert filler 2con tain ing p receram ic po lym er 2infiltrati on 2pyro lysis are also develop ed .T he relati on sh i p s betw een the theo retical den sity and po ro sity of the com po sites and the repetiti on cycle are discov 2ered .Fo r the active filler 2con tain ing system ,the theo retical den sity no t on ly relates w ith the ce 2ram ic yield of the po lym er and the den sity rati o betw een the pyro lysis p roduct and po lym er ,bu t also relates w ith the reacti on yield and den sity rati o of the active filler after reacti on ,and the vo l 2um e sh rinkage of the com po site .It is p roved that the additi on of the active filler is m o re effective than that of the inert filler fo r the com po site den sificati on .Key words : fiber reinfo rced ceram ic m atrix com po sites (FRC M C s );po lym er 2infiltrati on 2pyro l 2ysis (P IP );active filler ;inert filler ;den sificati on m odel 有机先驱体转化法由于其分子可设计性好、成型方便、低温裂解转化为陶瓷的特点,在陶瓷材料特别是陶瓷纤维和纤维增韧陶瓷基复合材料的制备中表现出极大的优势,具有传统陶瓷工艺无法比拟的优点,对传统陶瓷工艺作出革命性的创新[1,2]。
《生物》必修一思维导图(思维导图)
组成元素：主要由C、H、O、N等元素组成，有些含有S、Fe等
相对分子质量：几千~100万以上，属于大分子化合物
基本单位：氨基酸，大约有20多种
结构通式
第二章：组成细胞的分子 第三章：细胞的基本结构
生命活动的主要主要承担者-蛋白质
结构特点是至少含有一个氨基（NH2和一个羧基（COOH），并且都有一个有一个 氨基（NH2和一个羧基（COOH）连接在同一个碳原子上，将氨基酸区别为不同的 种类的依据是R基（侧链基团）。
探索历程
20世纪六十年代发现细胞膜并非是静态的
1970年细胞融合等实验表明细胞膜具有流动性 1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型为大多数人所接受
生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的基本支架，具有流功性。蛋白质 分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷 脂双分子层中有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白 质分子也是可以运动的。
人
多细胞
缩手反射
人
多细胞
免疫
应激性 应激性
反射等神经活动需要多种细胞的参 与
免疫作为机体对入侵病原微生物的 种防御反应，需要淋巴细胞的参与
细胞：细胞是生物体结构和功能的基本单位啊
组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞
器官：不同的组织按照一定的次序结合在一起而构成器官
生命系统的结构层次
（3）空间结构
一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋 白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构。
结构的多样性：
组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方 式及其形成的空间结构千变万化
陶瓷基复合材料的复合机理
陶瓷基复合材料的复合机理复合材料力学课件篇一复合材料力学课件：复合材料力学研究的内容：同常规材料的力学理论相比，复合材料力学涉及的范围更广，研究的课题更多。
首先，常规材料存在的力学问题，如结构在外力作用下的强度、刚度，稳定性和振动等问题，在复合材料中依然存在，但由于复合材料有不均匀和各向异性的特点，以及由于组分材料几何（各组分材料的形状、分布、含量）和铺层几何（各单层的厚度、铺层方向、铺层顺序）等方面可变因素的增多，上述力学问题在复合材料力学中都必须重新研究，以确定那些适用于常规材料的力学理论、方法、方程、公式等是否仍适用于复合材料，如果不适用，应怎样修正。
其次，复合材料中还有许多常规材料中不存在的力学问题，如层间应力（层间正应力和剪应力耦合会引起复杂的断裂和脱层现象）、边界效应以及纤维脱胶、纤维断裂、基体开裂等问题。
最后，复合材料的材料设计和结构设计是同时进行的，因而在复合材料的材料设计（如材料选取和组合方式的确定）、加工工艺过程（如材料铺层、加温固化）和结构设计过程中都存在力学问题。
当前，复合材料力学的研究工作主要集中在纤维增强复合材料多向层板壳结构的改进和应用上。
这种结构是由许多不同方向的单向层材料叠合粘结而成的，因此叫作多向层材料结构。
单向层材料中沿纤维的方向称为纵向；而在单向层材料子面内垂直于纤维的方向称为横向。
纵向和横向统称为主轴方向。
单向层材料是正交各向异性材料，对它的力学研究以及对它的性能参量的了解乃是对多向层材料以及多向层板层壳结构进行力学研究的基础。
多向层材料中各单向层材料的纤维方向一般是不同的。
如何排列这些单向层材料要根据结构设计的力学要求进行。
1、陶瓷基复合材料的复合机理陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。
陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。
这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。
第7章 聚合物陶瓷化
的合成研究始于20世纪20年代。现已能制备出多种非氧化物陶瓷。
先驱体高分子合成技术，可为
直接合成：由单体或单体混和物直接高分子化，生成陶瓷先驱体。 如偶合聚合法、硅氢化反应、氯化物氨解法、脱氢偶合法、开环 聚合法、电化学合成法等。其中最具有代表性的是聚甲基硅烷。
间接合成：先直接合成高分子，再经重组/改性制备出陶瓷先驱体。
它具有流变性和热稳定性好、分子中含有一定的化学反应活性 基团、聚合物中杂质少、合成成本低及陶瓷收率高等优点,是一
种优良的陶瓷先驱体，广泛应用于纤维、泡沫、纳米复相陶瓷、
复合材料、涂层等的研制工作中。
发展方向：向高性能化(耐热/高强)、低氧含量、近化学计量比、
多功能化和低成本化方向发展。
引入难熔金属碳化物可提高耐烧蚀性能，如能承受3700℃ 高温的喉衬材料。高熔点、抗氧化异质元素，如Ti、Zr、Ta、 B、Hf等， 关键在于合成含异质元素SiC陶瓷先驱体。 先驱体聚硅烷合成 熔融纺丝 工艺
粉 、烧结助剂混合，可制备出SiC/Si3N4 纳米复相陶瓷。
以Al2O3和Y2O3为烧结助剂，在 1850º C氮气氛下由全氢聚甲基硅 烷制得的β-Si3N4/β-SiC微/纳米复 合材料的SEM照片
3）制备陶瓷基复合材料(CMC)
PCS 制备CMC优缺点 优点：烧成温度低、杂质少、易加工成型、产物高温性能好；
加热至2 173 K, 空气中加热至1 273 K, 其强度没有下降, 组分也
没改变, 各方面性能明显优于商用SiC 基纤维Hi-Nicalon 。
2）制备纳米复相陶瓷 纳米第二相颗粒作为弥散相，均匀分布在微降低烧结温度。
优点：成型简便、分散均匀、纳米相不团聚等 聚碳硅烷可形成粒径<100nm 的SiC 晶粒，常用于制备第二相 纳米复相陶瓷。例如，将先驱体聚碳硅烷溶液与微米级Si3N4
先驱体转化陶瓷
摘要本文选用国内市场已经商品化的廉价易得含氢聚硅氧烷(HPSO)和二乙烯基苯(DVB)为原料，研究了HPSO-DVB体系的交联与裂解行为，以及聚硅氧烷转化制备陶瓷基复合材料的工艺以及材料的结构与性能进行了系统研究。
研究表明HPSO-DVB在氯铂酸的催化作用下才能有效交联固化；各组分的重量比例和温度是影响交联程度和陶瓷产率的关键因素。
运用红外光谱、热分析、拉曼光谱、X射线衍射对交联和裂解的产物及过程进行了表征。
结果表明，HPSO：DVB为2:1时，交联温度为120℃时，得到的交联体外观较好，为无色透明固体，符合成型需要，且陶瓷产率较高，为74.6％，是制备SiOC陶瓷基复合材料的合适先驱体。
裂解产物由Si、O、C元素组成，其中O全部与Si结合，C一部分与Si结合，另一部分以自由碳形式存在；裂解得到的陶瓷体为非晶态。
关键词：聚硅氧烷，陶瓷，先驱体，交联，裂解AbstractThis selection of the domestic market has been the commercialization of cheap and easy to get hydrogen polysiloxane (HPSO) and divinylbenzene (DVB) as a raw material, the cross-linking and cracking behavior HPSO-DVB system, as well as the conversion of polysiloxane Preparation of ceramic-based technology as well as the structure and properties of composite materials has been systematically studied. Studies show that HPSO-DVB in chloroplatinic acid catalysis can effectively crosslinking; each component weight ratio and temperature are the key factors affecting the degree of crosslinking and ceramic yield.The use of infrared spectroscopy, thermal analysis, Raman spectroscopy, x-ray diffraction to crosslinking and pyrolysis products and processes were characterized. The results showed that, HPSO:DVB 2:1, crosslinking temperature of 120℃, the resulting appearance is preferably crosslinked as a colorless transparent hard solid molding requires compliance, and high ceramic yield, 74.6% , is the preparation of SiOC ceramic matrix composites suitable precursor; cleaved product from Si, O, C of elements, all of which in combination with O Si, C and Si in part, to another part of the form of the free carbon; cleaved resulting ceramic body amorphous.Key Words: Polysiloxane，Ceramics，Precursor，Curing，Pyrolysis目录1 绪论 (5)1.1 先驱体转化陶瓷工艺概述 (5)1.2 先驱体陶瓷的发展历史及研究背景 (6)1.2.1 先驱体陶瓷的发展历史 (6)1.2.2先驱体陶瓷的研究背景 (7)1.3聚硅氧烷作为陶瓷前驱体制备陶瓷材料的研究情况 (8)1.3.1 制备陶瓷薄膜 (8)1.3.3 制备连接陶瓷材料 (9)1.3.4 制备多孔陶瓷材料 (9)1.4 聚硅氧烷的交联与热解 (10)1.5 Si-O-C陶瓷研究现状 (11)1.5.1 Si-O-C陶瓷的结构 (11)1.5.2 Si-O-C陶瓷的性能 (13)1.6 课题研究的主要内容与意义 (14)2 实验方法与测试技术 (15)2.1实验原料与实验设备 (15)2.1.1 实验原料 (15)2.1.2 实验设备 (16)2.2实验方案设计及实验过程 (16)2.2.1实验方案设计 (16)2.2.2 实验过程 (17)2.2.2工艺流程 (18)2.3 测试技术 (18)2.3.1 热分析 (18)2.3.2 红外光谱分析 (18)2.3.3拉曼光谱分析 (18)2.3.4 X射线衍射分析 (19)3 结果与分析 (20)3.1交联成型过程分析 (20)3.1.1 不同配比在不同交联温度条件下的样品形态分析 (20)3.1.2不同配比在不同交联温度条件下产物的的质量变化 (22)3.1.3不同配比在不同交联温度条件下样品的红外光谱分析 (23)3.2热解过程分析 (27)3.2.1交联体热解后的的样品形态分析 (27)3.2.2不同HPSO/DVB配比体系的热重与差热曲线分析 (28)3.2.3交联体经高温热处理后的拉曼光谱分析 (30)3.2.4交联体经高温热处理后的X射线衍射分析 (31)4 结论 (33)参考文献 (34)致谢 (37)1 绪论纵观人类历史，材料的发展可以被誉为人类文明进步的里程碑。