皮芯双组分纤维法制备连续碳化硅纤维的生产工艺制造技术

涉及一种制备连续ＳｉＣ纤维的生产工艺。首先将高分子聚合物溶解在溶剂中制成皮液，然后将分散剂、高分子聚合物、ＳｉＣ粉末、烧结助剂溶解或分散在溶剂中制成芯液。将皮液和芯液在压力下从皮芯复合喷丝组件的微孔挤出，皮液包覆在芯液的外部。用湿法或干法使液流线固化，所得纤维经拉伸和干燥后卷绕得原纤维。其芯部是由高分子粘结起来的陶瓷粉术，皮部是纯高分子。原纤维在空气中低温氧化处理，在高纯度Ａｒ气氛下高温烧结获得芯部为ＳｉＣ纤维而皮部为碳纤维的连续纤维。最后氧化去除表皮的碳，得连续的烧结ＳｉＣ纤维。其纤维直径可降到２０μｍ以下，化学成分接近计量纯的ＳｉＣ，α－ＳｉＣ的含量高于９０％，相对密度可高达９８％以上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种连续碳化硅(SiC)纤维的生产工艺。(2)
技术介绍
SiC纤维具有高强度、优异耐热性、抗氧化性和抗高温蠕变性等优点。连续SiC纤维主要用于金属或者陶瓷基复合材料(CMC)的增强体，尤其是CMC的增强体，以提高其强度和韧性。由于其突出的耐高温性能，SiC纤维增强的CMC成为航空航天、国防武器装备、耐核辐射部件以及陶瓷发动机的关键材料。复合材料的性能在很大程度上取决于纤维的性能，因此高性能SiC纤维是发展该类复合材料的关键。作为CMC增强体时，一般要求SiC纤维是连续的并且具有可编织性。目前最成熟的制备SiC纤维的技术是基于Yajima(Chemical Letters，1975931；Chemical Letters，1975551)研究和开发的先驱体法。该方法是通过有机硅烷的聚合首先合成聚硅烷，然后通过高分子链重组合成聚碳硅烷；聚碳硅烷经熔融纺丝或者干法纺丝制备原纤维；原纤维经热空气交联或者辐射交联进行不熔化处理，最后在惰性气氛下(例如Ar或N2)高温裂解得到SiC纤维。Nicalon是目前最成熟并且商品化的SiC纤维，是日本Nippon Carbon公司根据上本文档来自技高网...

【技术保护点】
皮芯双组分纤维法制备连续碳化硅纤维的生产工艺，其特征在于工艺步骤如下：１）将高分子材料溶解在溶剂中制成皮液，所说的高分子为高分子聚合物聚丙烯腈（ＰＡＮ）或粘胶，ＰＡＮ的分子量Ｍｗ＝３５０００～９５０００，所说的溶剂为二甲基酰胺（ＤＭＦ） 或二甲基乙酰胺（ＤＭＡ）或二甲基亚砜（ＤＭＳＯ），当高分子聚合物为ＰＡＮ时，皮液中ＰＡＮ浓度为１４％～３５％，当高分子聚合物为粘胶时，粘胶的落球粘度为３０～３５０ｓ，ＮａＯＨ含量为４％～７％，熟成度为６～１０ｍｌ１０％ＮＨ↓［４］Ｃｌ； ２）配制芯液，将分散剂溶解于芯部高分子聚合物所用的溶剂中，再加入ＳｉＣ粉末和烧结助剂并球磨，然后将配制好的高分子...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立富，罗学涛，张立同，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]