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采用陶瓷先驅(qū)體聚合物——含乙烯基聚硅氮烷并加入活性填料納米鋁粉連接無壓燒結(jié)SiC陶瓷。研究了納米鋁粉填料對(duì)連接強(qiáng)度的影響,并對(duì)連接層的微觀結(jié)構(gòu)及成分進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,納米鋁粉的加入,促進(jìn)了聚硅氮烷的裂解,降低了連接溫度,減少了連接層內(nèi)的孔隙等缺陷,從而有效地提高了連接強(qiáng)度。當(dāng)連接溫度為1 150℃,加入納米鋁粉填料所獲得的連接件經(jīng)2次浸漬/裂解增強(qiáng)處理后,其室溫三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度達(dá)到最大值為146.8 MPa。XRD分析表明,連接層含有Si3N4,SiC及少量AlN等微粒。微觀結(jié)構(gòu)及成分分析顯示,連接層厚度約為5μm,元素分布較為均勻,連接層與母材之間接合良好。
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有機(jī)硅單體生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品一甲三氯硅烷的水解產(chǎn)物為聚合甲基硅醇,本實(shí)驗(yàn)以該產(chǎn)物為主體原料與水合鋁離子反應(yīng),制備甲基硅酸鋁。制備的最佳工藝條件是:甲基硅醇活化溫度為350℃,和氫氧化鈉的質(zhì)量比為1∶1.3,溶解溶劑為4∶1的水-乙醇溶液,溫度為水浴80℃;制備的可溶性硅溶液在30℃攪拌條件下滴加于水合鋁離子溶液中,pH值控制在10~13,得到甲基硅酸鋁。并用白度計(jì),SEM,X射線能譜,差熱-熱重,IR,XRD衍射、元素分析對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行表征,并結(jié)合量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果對(duì)產(chǎn)物的組成與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。
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