研究目的
开发一种新型液态可固化聚硅氧烷（LC-PSO）前驱体，通过前驱体浸渗热解（PIP）工艺制备高性价比的SiOC基复合材料，适用于中温应用场景。
研究成果
LC-PSO前驱体非常适合PIP工艺，具有低粘度、良好固化性、高陶瓷产率和优异的储存稳定性。它能高效制备具有良好机械性能的致密SiOC复合材料，有望成为中温应用领域中具有成本效益的CMCs材料。未来工作应聚焦于高温性能表现及工艺的进一步优化。
研究不足
该研究仅限于中温应用（<1200°C）；高温力学性能尚未充分研究。前驱体需低温储存以抑制反应，这可能增加操作复杂性。复合材料制备涉及多次PIP循环，可进一步优化以降低成本。
1：实验设计与方法选择：
研究涉及合成一种可液化和固化的聚硅氧烷（LC-PSO）前驱体，并评估其用于PIP工艺制备碳纤维增强SiOC复合材料的性能。方法包括热分析、光谱表征和力学测试。
2：样本选择与数据来源：
前驱体为自制。所用碳纤维增强材料为从东丽购买的二维T300机织布。数据来自实验室实验。
3：实验设备与材料清单：
设备包括差示扫描量热仪（Netzsch STA 449）、傅里叶变换红外光谱仪（Nicolet Avatar 360）、热重分析仪（Perkin Elmer）、粘度计（SNB-AI）、元素分析仪（LECO CS600、EMIA-820 O/N）、X射线衍射仪（Bruker AXS D8）、核磁共振仪（Varian InfinityPlus 300）和弯曲试验机（SANS 5105）。材料包括LC-PSO、氯铂酸催化剂和T300碳纤维。
4：9）、傅里叶变换红外光谱仪（Nicolet Avatar 360）、热重分析仪（Perkin Elmer）、粘度计（SNB-AI）、元素分析仪（LECO CSEMIA-820 O/N）、X射线衍射仪（Bruker AXS D8）、核磁共振仪（Varian InfinityPlus 300）和弯曲试验机（SANS 5105）。材料包括LC-PSO、氯铂酸催化剂和T300碳纤维。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：对前驱体的固化行为、储存稳定性和热性能进行表征。通过真空浸渍法将LC-PSO注入纤维，经150°C固化、1100°C热解并重复10个循环制备复合材料。使用阿基米德原理和三点弯曲试验评估性能。
5：数据分析方法：
采用热分析、光谱学和力学测试的标准技术分析数据，并使用统计方法测量性能。
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获取完整内容-
Elemental Analyzer
CS600
LECO
Conduct elemental analysis for carbon content in ceramic bulks.
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SEM
QUANTA 250
FEI
Characterize morphology of fracture surfaces by scanning electron microscopy.
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DSC
STA 449
Netzsch
Investigate the cross-linking process of the LC-PSO precursor by differential scanning calorimetry.
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FTIR
Avatar 360
Nicolet
Collect Fourier transform infrared spectra for liquid precursor and cured samples.
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TGA
Perkin Elmer
Perform thermogravimetric analysis of the precursor and cured products.
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Viscosity Meter
SNB-AI
Measure the viscosity of the precursor at room temperature.
-
Elemental Analyzer
EMIA-820 O/N
Conduct elemental analysis for oxygen and nitrogen content in ceramic bulks.
-
XRD
D8
Bruker AXS
Determine crystal structures of samples with X-ray diffraction.
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NMR
InfinityPlus 300
Varian
Measure 29Si MAS NMR spectra for structural analysis.
-
Bending Test Machine
5105
SANS
Perform three-point bending tests on composite samples.
-
Carbon Fiber Cloth
T300
Toray
Used as reinforcement in the composite fabrication.
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