碳化硅前驱体的研究进展
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- 发布时间：2022-09-21
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【概要描述】碳化硅前驱体轻量化材料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨、耐辐照、高强度、高硬度、热膨胀率小等优异的综合性能，在能源安全领域发挥着重要的作用。目前，包括硅结构轻量化材料在内的轻量化材料材料的成型主要采用传统的粉末法，即从制备微粉、成型(包括轧制、挤压、干压、等静压、浇注、注射等)、烧结到加工这一过程。
碳化硅前驱体的研究进展
【概要描述】碳化硅前驱体轻量化材料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨、耐辐照、高强度、高硬度、热膨胀率小等优异的综合性能，在能源安全领域发挥着重要的作用。目前，包括硅结构轻量化材料在内的轻量化材料材料的成型主要采用传统的粉末法，即从制备微粉、成型(包括轧制、挤压、干压、等静压、浇注、注射等)、烧结到加工这一过程。
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碳化硅前驱体的研究进展
碳化硅前驱体轻量化材料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨、耐辐照、高强度、高硬度、热膨胀率小等优异的综合性能，在能源安全领域发挥着重要的作用。目前，包括硅结构轻量化材料在内的轻量化材料材料的成型主要采用传统的粉末法，即从制备微粉、成型(包括轧制、挤压、干压、等静压、浇注、注射等)、烧结到加工这一过程。近三十年来，碳化硅前驱体轻量化材料粉末成型新工艺层出不穷，各方面都有突破。但这种传统方法仍存在一些难以克服的局限性，如难以获得均匀的化学成分、精加工能力差、难以制造复杂的零部件、难以解决轻量化材料材料固有的脆性等。轻量化材料材料在加工成形方面的缺陷影响了其应用领域的发展。因此，在优化传统轻量化材料成形工艺的同时，探索新型轻量化材料成形工艺已成为重要的探索方向之一。
碳化硅前驱体轻量化材料是由含硅、硼、碳、氮、氧等元素的有机物裂解而成的轻量化材料材料。它具有加工方便、轻量化材料温度低、轻量化材料成分均匀、引入增强相、通过分子构思调节前驱体的化学成分和结构，优化轻量化材料的组成、结构和性能等优点，是制备高性能轻量化材料材料的变革性技术。前驱体轻量化材料的转变对前驱体分子结构的构思、元素组成的控制、轻量化材料转变过程的物理化学行为以及共价键合轻量化材料的晶体相变都提出了挑战。
基于碳化硅前驱体的硅结构材料制备:(a)静电纺丝硅结构纤维;(b)中空硅结构纤维;(c)3D打印硅结构前驱体;(d) 3d打印硅结构前驱体轻量化材料;(e)多孔硅结构泡沫;(f)多孔中空硅结构纤维近期，在实验室前期试验的基础上，先进能源工程实验室自主构思并成功搭建了固体聚碳硅烷和液体聚碳硅烷中试平台，为后续的工程和应用探索奠定了坚实的基础。液体前驱体中试台经过操作调试，成功合成了kg聚碳硅烷的目标产品。以上工作得到碳化硅前驱体部署项目的支持。
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