Design of Polymeric Si−B−C−N Ceramic Precursors for Application in Fiber-Reinforced Composite Materials

陶瓷 材料科学 热重分析 硅氢加成 复合数 热稳定性 无定形固体 微观结构 复合材料 聚合物 化学工程 纤维 高分子化学 催化作用 有机化学 化学 工程类
作者
Markus Weinmann,Thomas W. Kamphowe,Jörg Schuhmacher,Klaus Müller,Fritz Aldinger
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:12 (8): 2112-2122 被引量:96
标识
DOI:10.1021/cm001031w
摘要

The synthesis, detailed spectroscopic characterization, polymer-to-ceramic conversion, and high-temperature behavior of a new class of polymeric precursors for Si−B−C−N composites are discussed. The title compounds [B(C2H4−SiR1R2−C2H4−SiHNH)3]n (C2H4 = CHCH3, CH2CH2; 5a: R1, R2 = H; 5b: R1 = H, R2 = CH3; 5c: R1, R2 = CH3) were designed especially for the preparation of ceramic films and fiber-reinforced ceramic composite matrixes. They are obtained in quantitative yields by the reaction of oligovinylsilazane [(H2CCH)SiH−NH]n (4) with tris(hydridosilylethyl)boranes of general type B(C2H4SiHR1R2)3 (C2H4 = CHCH3, CH2CH2; 3a: R1, R2 = H; 3b: R1 = H, R2 = CH3; 3c: R1, R2 = CH3) in a thermally induced hydrosilylation reaction without catalyst and/or solvent and without the formation of byproducts. Ceramic yields are 83% for 5a, 82% for 5b, and 63% for 5c as shown by thermogravimetric analysis (TGA). High-temperature TGA of the as-obtained amorphous ceramic materials, carried out in an argon atmosphere, reveals a thermal stability toward degradation of the 5b-derived material 6b up to 2000 °C. In contrast, the 6a material, which was obtained from 5a, decomposes around 1850 °C. The least stable is the 6c ceramic, which decomposes at 1450 °C. The microstructure development of 6a−6c was investigated in the temperature range of 1400−2000 °C by X-ray diffraction (XRD), indicating that preferentially crystalline α-silicon carbide is formed at 1700 °C for 6a, 1500 °C for 6b, and 1600 °C for 6c. In addition, there are less intensive reflections observed in the XRD patterns of 6a, caused by the formation of β-silicon nitride.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
斯文败类应助小米采纳,获得10
刚刚
田様应助唐擎汉采纳,获得10
1秒前
001发布了新的文献求助10
1秒前
机灵又蓝发布了新的文献求助50
1秒前
阿童木完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
WXY完成签到,获得积分10
6秒前
刘晓倩发布了新的文献求助10
6秒前
李健应助BLDYT采纳,获得10
6秒前
美少女战士完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Dongyu发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
maomao1986完成签到,获得积分10
10秒前
穷且爱睡不坠青云之志完成签到,获得积分10
10秒前
狮子毛毛完成签到,获得积分10
10秒前
王不留行发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
666完成签到 ,获得积分10
12秒前
田様应助秋澄采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助Sylvia_J采纳,获得10
13秒前
13秒前
阿宝发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI2S应助彪壮的绮烟采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
淡然的钢笔完成签到,获得积分10
18秒前
英俊的铭应助Nemo采纳,获得10
20秒前
Dongyu完成签到,获得积分10
20秒前
科研界的扛把子完成签到 ,获得积分10
20秒前
Blue发布了新的文献求助10
21秒前
Galaxy8完成签到,获得积分10
21秒前
weilao发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
23秒前
Moonpie完成签到,获得积分10
23秒前
HEIKU应助奔跑的小鹰采纳,获得10
24秒前
高分求助中
Earth System Geophysics 1000
Semiconductor Process Reliability in Practice 650
Studies on the inheritance of some characters in rice Oryza sativa L 600
Medicina di laboratorio. Logica e patologia clinica 600
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
Mathematics and Finite Element Discretizations of Incompressible Navier—Stokes Flows 500
Language injustice and social equity in EMI policies in China 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3207318
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2856706
关于积分的说明 8106534
捐赠科研通 2521854
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1355242
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 642199
邀请新用户注册赠送积分活动 613478