浅谈聚碳硅烷的应用

【概要描述】聚碳硅烷是高硬度、高强度、耐高温、耐磨、内部可食性新型陶瓷材料的主要制造工艺——先驱体转换陶瓷工艺。

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发布时间：2022-02-16
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　　聚碳硅烷是高硬度、高强度、耐高温、耐磨、内部可食性新型陶瓷材料的主要制造工艺——先驱体转换陶瓷工艺。　　

　　聚碳硅烷是广泛用于制备特种纤维(如SiC纤维)和复合陶瓷的有机先驱，SiC纤维具有高强度和高硬度、高热稳定性和抗氧化性、低热膨胀系数的优点、SiC纤维在惰性和氧化环境下的高温稳定性(化学、微结构和机械稳定性)加上良好的力学性能(高断裂强度、刚度、低蠕变率等)，成为生产SiC纤维广泛使用的结构复合材料的替代品。应用范围从热交换器和热过滤器到电力生产及航空机械零部件等。

　　为了解决目前制备聚碳硅烷中存在的这些问题，本发明提出了一种操作方便、时间短、同时制造的多晶硅平均分子量高、制备有机功能材料的方法。

聚碳硅烷

　　以氯甲基氯硅烷为原料制备聚碳硅烷的方法，在有机溶剂中合成聚碳硅烷中间体，然后用还原剂制备聚碳硅烷。

　　所述聚碳硅烷的制备方法具体如下步骤：反应部，在惰性气体保护下，分别添加金属镁、有机溶剂和碘，在0 ~ 55之间加入氯甲基氯硅的有机溶液，反应2~3个小时，然后在反应体系中加入还原剂，3~10个小时后反应。

　　有机溶剂从三化甲基中选择，用量是反应能充分进行的量，有机溶剂的用量和氯甲基氯硅烷的摩尔体积比为100ML ~ 1000ML: 1MOL。本发明为了克服目前制备聚碳硅烷中存在的问题和缺点，不使用四氢呋喃或乙醚作为反应的溶剂，使用沸点高的三氟化甲苯，反应中不发生爆炸比现象，回收也很方便。同时，三氟甲苯不溶于水，使用前无需去除水。

　　还原剂为氯化钠或氢化钾之一，还原剂和氯甲基聚碳硅烷的摩尔比为1 ~ 3: 1.使用氢化钠或氢化钾作为还原剂，操作方便，制备的多晶硅碳炭的交联时间大大缩短(四氢铝锂为还原剂，交联时间为16小时)。利用进行淬火反应，用量为有机溶剂体积量的0.1~1.质量浓度不到10%。

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