聚碳硅烷的高温陶瓷化机理

摘要

通过TG-DTA,IR,XRD和SEM等测试方法分析研究聚碳硅烷(PCS)的热分解过程及在真空高温条件下物相成分及晶形的变化过程.研究结果表明:聚碳硅烷质量损失主要发生在300～700℃之间,300～450℃主要发生小分子聚合物以及裂解产生的分子碎片的挥发;450～650℃之间,Si-H和C-H键发生断裂,生成氢气、烷烃等气体;650～900℃,PCS发生有机无机转变,裂解产物开始具有无机特征;900～1200℃,裂解产物基本不再具有有机特征,PCS完全转化为无定型SiC;1 200℃以后,SiC结晶形成β-SiC和α-SiC,温度升高结晶度增加且伴随晶粒的长大,2 000℃时有SiC的升华现象,且2 000℃的XRD可以证明C在PCS的陶瓷化过程中有一定富余.