[发明专利]一种提高碳化硅纤维强度和模量的制备方法

摘要

本发明公开了一种提高碳化硅纤维强度和模量的制备方法，以二氯二甲基硅烷为原料，合成聚碳硅烷，熔融纺丝得到聚碳硅烷原丝，再经过不熔化处理和高温烧结，在高温烧结过程，施加张力，负牵伸率控制在3％～5％，最后制备得到高强高模的碳化硅纤维。以进一步提高了普通碳化硅的强度和模量，适应航天航空领域对新材料的性能的要求。

主权项

1.一种提高碳化硅纤维强度和模量的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以二氯二甲基硅烷为原料，采用钠砂进行脱氯反应，得到聚二甲基硅烷，在超过500℃的温度发生裂解重排，保温10‑15小时后，在320‑360℃，进行减压蒸馏除去低分子聚合物，制备得到聚碳硅烷；(2)将步骤(1)的聚碳硅烷置于熔融纺丝装备中，在氮气保护下加热至完全熔融后，进行脱泡处理，在300‑320℃，0.05‑0.6MPa压力下，以400‑600m/min进行熔融纺丝，得到聚碳硅烷原丝；(3)将步骤(2)得到的原丝进行不熔化处理，在空气气氛下，100‑150℃，保温20‑24小时，在氮气气氛下，200‑250℃，保温10‑12小时，得到聚碳硅烷不熔化纤维；(4)将步骤(3)得到的聚碳硅烷不熔化纤维，在氮气气氛下，0.4‑1m/min的速度连续通过，负牵伸率控制在3％～5％，1300℃烧结后，上胶烘干，得到强度和模量提高的碳化硅纤维；所述聚碳硅烷的数均分子量为1200‑1600，软化点在200‑230℃；所述的聚碳硅烷不熔化纤维的不熔化程度在60‑80％。