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陶瓷前驱体基本参数
  • 品牌
  • 元瓷
  • 牌号
  • OPSZ
  • 类型
  • 陶瓷树脂
  • 含量
  • 100
  • 用途
  • 耐高温涂料;防腐涂料;碳陶复合材料;陶瓷纤维
  • 产地
  • 杭州
  • 厂家
  • 杭州元瓷高新材料科技有限公司
陶瓷前驱体企业商机

陶瓷前驱体在航天领域有广泛的应用,从热防护系统角度来讲:①陶瓷基复合材料热结构部件:如 C/SiC 复合材料,可用于飞行器的热防护系统头锥、迎风面大面积部位、翼前缘和体襟翼等。通过前驱体浸渍裂解工艺制备的 C/SiBCN 材料,比 C/SiC 具有更优异的高温抗氧化性能。在 1400℃下空气中的氧化动力学常数 kp 明显低于 SiC 陶瓷,且 C/SiBCN 复合材料室温下弯曲强度 489MPa,在 1600℃弯曲强度仍达到 450MPa 以上。②超高温陶瓷防热材料:利用陶瓷前驱体可制备超高温纳米复相陶瓷,如 (Ti,Zr,Hf) C/SiC 陶瓷。采用乙烯基聚碳硅烷与含钛、锆、铪的无氧金属配合物反应合成的单源先驱体,经放电等离子烧结技术制备出的此类陶瓷,在 2200℃的烧蚀实验中表现出极低的线烧蚀率,为 - 0.58μm/s。新型液态聚碳硅烷陶瓷前驱体的出现,为碳化硅基超高温陶瓷及复合材料的制备提供了新的途径。甘肃耐酸碱陶瓷前驱体纤维

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陶瓷前驱体在能源领域的具体应用案例:一、太阳能电池领域:在钙钛矿太阳能电池中,陶瓷前驱体可以用于制备钙钛矿材料。通过溶液法或气相沉积法,将含有铅、碘、甲胺等元素的陶瓷前驱体转化为具有优异光电性能的钙钛矿薄膜。这种钙钛矿薄膜具有高吸收系数、长载流子扩散长度和合适的禁带宽度,能够有效提高太阳能电池的光电转换效率。二、催化领域:浙江大学机械 306 实验室钱森煜硕士生基于墨水直写式打印,研制了一款具有聚甲基丙烯酸甲酯微球的陶瓷前驱体打印墨水,通过打印和烧结,制备了具有二级孔隙的多孔 SiC 陶瓷,并将其运用于甲醇重整制氢载体,以提高微反应器的氢气产量。在 280°C 的温度和 30000ml・g-1・h-1 的空速下,其甲醇转化率和产氢量分别可达 90.95% 和 44.96ml/min。甘肃耐酸碱陶瓷前驱体纤维利用傅里叶变换红外光谱可以分析陶瓷前驱体的化学结构和官能团。

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后处理过程中,为了提高陶瓷材料的性能,可以采用以下3种方法:①热处理:烧结后的陶瓷材料内部可能存在内应力,通过适当的热处理可以消除这些内应力,提高材料的韧性和抗疲劳性能。通过控制热处理的温度和时间,可以改变陶瓷材料的微观结构,如晶粒尺寸、相组成等,从而优化材料的性能。②:增韧处理:利用某些陶瓷材料在特定条件下发生相变时产生的体积变化和应力,来阻碍裂纹的扩展,从而提高陶瓷的韧性,如氧化锆陶瓷的相变增韧。在陶瓷基体中添加纤维或颗粒状的增强相,如碳纤维、碳化硅颗粒等,通过纤维或颗粒与基体之间的界面结合和相互作用,提高陶瓷材料的强度和韧性。③化学处理:通过化学溶液处理、气相沉积等方法,在陶瓷表面引入特定的化学基团或涂层,改变陶瓷表面的化学性质,提高其耐腐蚀性、生物相容性等性能。将陶瓷材料浸泡在含有特定离子的溶液中,使陶瓷表面的离子与溶液中的离子发生交换,从而改变陶瓷表面的成分和性能。

如制备硅硼碳氮(SiBCN)陶瓷前驱体,将含硅、硼、碳、氮的有机化合物(如硅烷、硼烷、含氮有机物等)与无机化合物(如硼酸、硅粉等)混合,在一定的温度和气氛条件下进行反应。例如,将二甲氧基甲基乙烯基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲氧基三甲基硅烷等硅氧烷单体与甲基硼酸溶解于 1,4 - 二氧六环中,搅拌反应,旋蒸去除溶剂,得到中间产物。再将中间产物与三乙胺混合,在冰浴环境下滴加甲基丙烯酰氯,进行冰浴反应,经过滤、旋蒸去除沉淀和溶剂,得到液态 SiBCN 陶瓷前驱体。高校和科研机构在陶瓷前驱体的研究方面取得了许多重要成果。

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以下是一些可以辅助研究陶瓷前驱体热稳定性的分析技术:动态力学分析(DMA)。①原理:在周期性外力作用下,测量陶瓷前驱体的动态力学性能,如储能模量、损耗模量和损耗因子等随温度的变化。通过分析这些参数的变化,可以了解前驱体的玻璃化转变温度、分子链的运动状态以及材料的热稳定性。②应用:确定陶瓷前驱体的玻璃化转变温度,评估其在不同温度下的力学性能变化。例如,在陶瓷前驱体制备过程中,DMA 可以帮助优化工艺参数,以获得具有良好热稳定性和力学性能的陶瓷材料。差示扫描量热法可以研究陶瓷前驱体的热稳定性和反应活性。甘肃耐酸碱陶瓷前驱体纤维

这种陶瓷前驱体在高温下能够快速裂解,转化为具有良好力学性能的陶瓷材料。甘肃耐酸碱陶瓷前驱体纤维

陶瓷前驱体是获得目标陶瓷产物前的一种存在形式,大多是以有机 - 无机配合物或混合物固体存在,也有部分是以溶胶形式存在。一般先通过合成一定组成的聚合物,聚合物再经高温裂解得到陶瓷。使用陶瓷前驱体可以制备出高硬度、高温稳定性、化学稳定性、绝缘性、耐磨性等优异性能的先进陶瓷材料。此外,相较于先进陶瓷材料,陶瓷前驱体可以实现多种成型工艺,如注模压制、离子蒸发沉积、喷雾干燥等,制备出多种形态的陶瓷材料,如薄膜、涂层、纤维、多孔体等,满足不同领域的特殊需求。甘肃耐酸碱陶瓷前驱体纤维

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