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可陶瓷化聚合物基复合材料作为一种新型热防护材料,它具有低温、无毒、无熔融滴落,燃烧残留物具有完整的自支撑结构,能阻碍物质对流和热量传输等优点,是热防护领域新的发展方向。硅橡胶基体具有优异的耐热性,易于加工,其燃烧过程中不释放有毒烟气、产物主要为无定形SiO2,清洁无污染,是一种理想的可陶瓷化复合材料基体。硅藻土是多孔材料,热导率低,且成瓷效果好,可作为陶瓷化填料。本论文采用甲基乙烯基硅橡胶为基体,加入硅藻土作为陶瓷填料,添加Sb2O3、MgO、Bi2O3等熔点不同的助熔剂,以过氧化二苯甲酰为硫化剂,通过热压硫化制备得到复合材料。首先,采用硅烷偶联剂KH570对硅藻土表面进行改性。通过正交试验确定了最佳表面改性条件为:偶联剂添加量为3wt%,,反应时间4h,热处理温度120℃。将表面有机改性硅藻土与硅橡胶复合制备得到复合材料,TG-DSC分析结果表明表面改性后,复合材料起始热分解温度提高了17℃,分解峰值温度提高9.2℃。复合材料起始热分解温度、裂解残留率随硅藻土含量的增加而提高,硅藻土含量为100wt%时复合材料的起始热分解温度与裂解残留率最高,分别是466.9℃和60.03wt%,但分解峰值温度随硅藻土添加量变化无明显规律。XRD分析与场发射扫描电镜分析结果表明随着温度的提高,复合材料中的硅藻土在1100℃开始与硅橡胶分解产物发生可陶瓷化反应生成熔融液相,这些液相扩散渗透至填料粒子间,将填料粘接起来生成牢固的陶瓷结构。采用甲基乙烯基硅橡胶为基体,添加表面有机改性硅藻土(最佳改性条件组分),分别加入Sb2O3、MgO、Bi2O3及其混合物等不同的助熔剂体系制备得到复合材料。TG-DSC分析结果表明大部分助熔剂使复合材料的热稳定性降低。烧蚀残留物弯曲强度结果表明烧蚀残留物弯曲强度均随着温度的增加而提高,同一温度下,添加助熔剂比未添加助熔剂弯曲强度要高;相同温度下多组分体系弯曲强度高于双组分体系,双组分体系弯曲强度高于单组份体系。其中多组分助熔剂体系在1300℃弯曲强度达到5.2MPa。XRD分析与场发射扫描电镜分析结果表明单组份、双组分及多组分助熔剂体系的陶瓷化机理相同,均是复合材料在高温环境中助熔剂首先熔融生成液相,随着温度的提高,助熔剂开始与硅藻土、硅橡胶分解产物发生低共熔反应生成更多的液相,液相通过扩散、渗透至填料间将填料桥接起来,形成坚固的陶瓷相结构,不同的是不同助熔剂体系开始生成液相的温度有所差异,双组份与多组分助熔剂体系生成液相的临界温度比单组份体系要低。