SR-Al-,2-O-,3-復合材料的制備及其熱裂解行為.pdf

1、有機硅樹脂(SR)發(fā)生熱裂解后，將轉變成含硅陶瓷，國內(nèi)外常將該特性應用于被動防火領域。常見的有機硅防火材料是礦物增強有機硅基復合材料，礦物填料在高溫下分解產(chǎn)生液相，并滲透到疏松的SR裂解基體中形成自支撐結構，但與此同時將引起較大的體積收縮(10～30％)。某些特殊需求的有機硅基被動防火材料，不僅要求熱裂解后保留較高的力學強度，還要求裂解時有較好的尺寸穩(wěn)定性。
　　 本論文首先對成瓷率較高的聚甲基有機硅樹脂的熱固化和熱裂解行為進行

2、研究，在此基礎上，選用氧化鋁作為增強相，采用模壓成型工藝制備了SR/Al2O3復合材料，研究了SR/Al2O3復合材料在空氣中和氮氣中的熱裂解過程，考察了不同溫度下裂解產(chǎn)物的氣孔率和彎曲強度，結合X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微分析(SEM)對裂解產(chǎn)物的物相和微觀結構進行了表征。
　　 通過對SR的熱固化行為研究，確定了SR/Al2O3復合材料的制備工藝，結果表明使用低溫過渡型Al2O3與30～35wt.％的SR混合后，能制備

3、出均勻致密、且彎曲強度為58.6～62.8MPa的SR/Al2O3復合材料，當SR含量為33wt.％時，SR/Al2O3復合材料彎曲強度達到最大值62.8MPa，其密度為2.04g/cm3，致密度為92.8％。33wt.％SR含量的SR/Al2O3復合材料在空氣中熱裂解后總失重約10％，當熱裂解溫度為800℃時，裂解產(chǎn)物的彎曲強度出現(xiàn)最低值17.6MPa，為SR/Al2O3復合材料彎曲強度的28.0％，當裂解溫度增加到1600℃，裂解產(chǎn)

4、物彎曲強度可達75.3MPa。33wt.％SR含量的SR/Al2O3復合材料在氮氣中熱裂解后總失重約13％，當熱裂解溫度為400℃時，裂解產(chǎn)物彎曲強度出現(xiàn)最低值19.0MPa，為SR/Al2O3復合材料彎曲強度的30.3％，當裂解溫度達到1100℃時，裂解產(chǎn)物的彎曲強度達到49.0MPa。
　　 SR/Al2O3復合材料熱裂解產(chǎn)物的彎曲強度，是源于SR裂解產(chǎn)生的含硅陶瓷抑制γ-Al2O3相轉變時形成的無定型鋁硅酸鹽相。少量鋁硅酸