[发明专利]一种含钴碳化硅纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷纤维，尤其是涉及一种含钴碳化硅纤维的制备方法。

背景技术

碳化硅（SiC）纤维是一种具有高比强度、高比模量、抗氧化、耐高温、耐化学腐蚀的陶瓷纤维，应用领域广泛，可用作高耐热、耐氧化材料以及金属基、聚合物基和陶瓷基复合材料的高性能增强纤维。由SiC纤维增强制备的高性能陶瓷基复合材料（CMC），可应用在航天飞机、高性能发动机等尖端领域。先驱体转化法是制备碳化硅纤维的主要方法，由日本东北大学Yajima等（1.Yajima S.Development of a silicon carbide fiber of high tensile strength[J].Nature,1976,261(5562):683-685)于1976年首创。据文献报道，由聚碳硅烷先驱体制备的碳化硅陶瓷存在Si－C－O相，当工作温度高于1200℃时，Si－C－O相分解和碳化硅晶粒长大，会产生大量孔洞造成力学性能急剧下降，从而影响其耐高温性能(2.Cao F,Li X D,Peng P,et al.Structural evolution and associated properties on conversion from Si-C-O-Al ceramic fibers to Si-C-Al fibers by sintering[J].J Mater Chem,2002,12(3),606-610;3.Hasegawa Yoshio.Factors affecting the thermal stability of continuous SiC fibres[J].Compo Sci Technol1990,37(1-3):37-54)。然而，当引入异质元素，如B、Al、Zr、Ti等，会有效抑制析晶过程，它们还可以充当烧结助剂，促进纤维陶瓷化过程致密化，提高纤维耐高温性能。因此，自美国的Dow Corning公司以及日本的宇部兴产公司分别推出高温性能更加优异的Sylramic和Tyranno系列掺杂碳化硅纤维之后，越来越多的人将注意力转移到功能型碳化硅纤维的掺杂改性研究。其中，在碳化硅纤维中掺杂引入Fe、Co、Ni等磁性过渡金属，赋予碳化硅纤维新型的铁磁吸波性能是一个极具潜力的发展方向。因此，制备功能型含钴碳化硅纤维符合当前碳化硅纤维发展的主流趋势。