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碳化硅纤维具有强度高、比模量高、密度小、化学性质稳定等优点,含铝碳化硅纤维具有优异的耐高温性,有望广泛应用于航空、航天、核能和化学化工等行业。国内外报道的铝源主要是乙酰丙酮铝、仲丁醇铝等,可供选择的铝源少,而且这些铝源挥发性高,容易使得配比不可控。因此本论文选择采用硬脂酸铝和8-羟基喹啉铝制备含铝碳化硅纤维具有重要的意义。本论文采用硬脂酸铝和8-羟基喹啉铝(Alq3)为铝源,利用温和的常压高温反应法,合成了聚铝碳硅烷先驱体(PACS),溶解8-羟基喹啉铝采用的溶剂是二甲苯、苯甲醇或者是N,N-二甲基甲酰胺(DMF);用傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析了先驱体的组成;探索了铝元素含量和不同铝源对纤维成型性和力学性能的影响;利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对表面形貌、成分、相组成等进行了表征;经过熔融纺丝、不熔化处理以及热解烧成,用硬脂酸铝制备了理论含铝量分别为0.lOwt%、028wt%的含铝碳化硅纤维,分别命名为1-SiC(Al)-1和l-SiC(Al)-2,用8-羟基喹啉铝制备了理论含铝量分别为0.06wt%、0.37wt%、0.84wt%的含铝碳化硅纤维,分别命名为 2-SiC(Al)-1、2-SiC(Al)-2和2-SiC(Al)-3;最后将用DMF作为铝源溶剂制备的2-SiC(Al)-2和不含铝碳化硅SiC(0)纤维在空气中经过高温热处理,通过表面形貌观察、相组成等对比分析了纤维在处理前后的变化。研究主要结论如下:(1)FT-IR分析发现,硬脂酸铝和8-羟基喹啉铝都分别参与了先驱体的合成反应,XPS分析确认了 2-SiC(Al)-3纤维的先驱体中的铝以Al-O键的形式存在;(2)用二甲苯作为8-羟基喹啉铝溶剂制备的2-SiC(Al)-1纤维直径约为12μm,平均强度1.6GPa。用苯甲醇作为8-羟基喹啉铝溶剂制备的2-SiC(Al)-2纤维和2-SiC(Al)-3纤维因为纺丝性较差,直径约25μm,平均强度小于l.OGPa。用DMF作为铝源溶剂制备的2-SiC(Al)-2纤维的先驱体平均无断头时间是2min,平均每次纺丝长度为440m,制备的2-SiC(Al)-2纤维直径为13μm,平均强度1.2GPa;(3)1-SiC(Al)-1纤维直径约12μm,平均强度为1.2GPa。l-SiC(Al)-2纤维由于先驱体纺丝性较差,直径约25μm,平均强度小于l.OGPa;(4)在空气气氛下热处理之后,2-SiC(Al)-2纤维表面比SiC(0)纤维更加光滑。在空气气氛下1000℃热处理50h之后,SiC(0)纤维出现了非常微弱的SiO2衍射峰,而2-SiC(Al)-2纤维几乎没有SiO2衍射峰,由此推测,铝元素起到了抗氧化的作用。