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随着航天航空技术的快速发展,对新型超轻质、耐高温、抗氧化复合材料需求越来越迫切。但是碳纤维的抗氧化性能较低,在高温条件复合材料会因为低抗氧化性而导致综合性能下降,限制了碳纤维高性能的发挥,因而有必要对碳纤维的抗氧化性进行改善,碳纤维的表面抗氧化改性研究一直是研究的重点之一。本文以二甲基二甲氧基硅烷、正硅酸乙酯作为前驱体,乙醇和蒸馏水为溶剂,采用溶胶凝胶法制备Si-C-O凝胶,浸渍碳纤维,氩气保护气氛下烧结制备Si-C-O结构涂层。前驱体在盐酸作为催化剂的酸性环境下(p H=3)发生水解反应,然后在氨水作为催化剂的碱性环境下(p H=8)发生聚合反应改性刚性碳纤维多孔材料;前驱体在不加入盐酸下水解,在氨水作为催化剂的碱性环境下(p H=8)发生聚合反应改性柔性碳纤维多孔材料,并研究二者的结构和成分,在热处理前后都为无定型结构,表面涂层含有Si-C键、Si-O键。重点研究刚性碳纤维多孔材料改性,通过XRD,SEM,TEM等分析测试方法,研究前驱体配比、醇/水比对涂层形貌结构的影响;探究热处理温度、前驱体配比、涂覆次数对碳纤维抗氧化性能的影响,优化碳纤维表面改性的制备工艺,分析改性后碳纤维的抗氧化行为。前驱体配比、醇/水比影响溶胶粘度,粘度过大涂层过后易开裂,粘度过小不利于形成均匀的涂层,正硅酸乙酯/二甲基二甲氧基硅烷质量比小于1:4、醇/水比为5:1,制备的凝胶适合应用于碳纤维表面改性;不同配比中,以不加入正硅酸乙酯,以二甲基二甲氧基硅烷作为前驱体制备Si-C-O结构涂层改性碳纤维的抗氧化性能最好,氧化起始温度提高了200℃;在不同温度热处理后,发现改性后碳纤维的氧化起始温度随着热处理烧结温度的升高而升高。以二甲基二甲氧基硅烷为前驱体,1200℃热处理,在碳纤维表面制备不同层数Si-C-O结构涂层,研究发现涂覆二层的碳纤维抗氧化性能最好,样品氧化初始温度提高了500℃,且热震性能良好,800℃热震5次后,失重1.8%;1000℃静态氧化实验6h前涂层抗氧化性能良好,6h后失重明显,10h后涂层失效。