[发明专利]一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法

权利要求书

1.一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）熔融纺丝：采用纺丝级聚碳硅烷进行熔融纺丝得到聚碳硅烷原丝，将聚碳硅烷原丝卷绕在特制辊筒上；

（2）辐照交联：将卷绕聚碳硅烷原丝的特制辊筒送入辐照室内，在室温下进行电子束辐照，辐照气氛为惰性气氛，通过改变辐照剂量、辐照时间以及辐照剂量率，对聚碳硅烷原丝的辐照交联均匀性实现有效调控，得到辐照交联的纤维；

（3）含氢气氛预烧结：在含氢气氛中对辐照交联的纤维进行高温预烧结，通过调控氢气比例、烧结温度，脱除因辐照交联而富余的游离碳，实现对C/Si原子比的调控，得到预烧结纤维；

（4）高温烧结：将预烧结纤维进行高温惰性气氛烧结，通过改变烧结温度，施加一定张力，实现对β-SiC微晶的结构调控，获得耐温性提高的连续碳化硅纤维。

2.根据权利要求1所述的一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，在氮气保护下，将聚碳硅烷加热熔融，在220～250℃的纺丝温度，0.4～0.6MPa压力下，以300～500m/min卷绕速度卷绕，纺得聚碳硅烷原丝。

3.根据权利要求1所述的一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法，其特征在于，所述的步骤（2）中采用60 Co源γ射线辐照处理聚碳硅烷原丝，辐照剂量为100～200 KGy，辐照时间10-20h，剂量率为10 KGy/h。

4.根据权利要求1所述的一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法，其特征在于，所述的步骤（2）辐照处理后，抽真空，置换惰性气体3次，在惰性气体保护下，升温至300℃，保温2-5h。

5.根据权利要求1所述的一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法，其特征在于，所述的步骤（3）将辐照交联的纤维放入氢气气氛炉，抽真空，置换氮气2-3次，再抽真空，按照1:1、2:3、4:1的比例通氢气和氮气的混合气，按照0.5℃/min的速率升至烧结温度750～850℃，保温1h。

6.根据权利要求1所述的一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法，其特征在于，步骤（4）的高温烧结温度是1800-1900℃。

7.根据权利要求1所述的一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法，其特征在于，步骤（4）的高温烧结过程以负牵伸率在2％～4％施加张力。

8.根据权利要求1所述的一种提高连续碳化硅纤维耐温性的方法，其特征在于，步骤（4）的高温烧结过程的走丝速度为0.5-0.8m/min。