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碳化硅(Si C)陶瓷是一种具有高温承载能力强、硬度高、抗氧化、耐磨损、热导率大、热膨胀系数小、耐化学腐蚀等优异性能的材料,广泛应用于原子能、航空航天、汽车、半导体、电子等领域。本课题选取聚碳硅烷(PCS)作为先驱体制备Si C,二乙烯基苯(DVB)为溶剂和交联剂,采用热固化和γ射线辐射固化的方式对聚碳硅烷基树脂进行不熔化处理。论文首先对聚碳硅烷基树脂的热固化以及γ射线辐照固化机理进行了研究,探讨了反应条件对热固化和辐照固化的影响。结果表明:热固化产物裂纹较严重,体系内发生硅氢化交联反应和乙烯基自交联反应。对于聚碳硅烷基树脂,最佳的工艺是DVB/PCS配比为0.7,热交联反应温度和时间分别为160℃和8h。γ射线辐照聚碳硅烷基树脂,能够引发体系激发和电离出H·以及CH2=CH·等自由基,自由基之间发生交联反应。辐照固化产物基本无裂纹,体系经γ射线60k Gy辐照后的固化产物存在两相结构,而经γ射线100k Gy辐照的固化产物仅有一相,同时Tg上升。且聚碳硅烷基树脂经γ射线40k Gy辐照后热固化温度大幅降低。在聚碳硅烷基树脂中分别添加Si C、石墨烯和氧化石墨烯填料,探讨填料对聚碳硅烷基树脂热固化和辐照固化的影响。研究结果表明添加30vol.%Si C的树脂热固化产物基本无裂纹,树脂中添加Si C后热固化温度有所下降且固化反应活化能、反应级数降低。分别添加0.5wt.%石墨烯和0.5wt.%氧化石墨烯的树脂热固化产物基本无裂纹但有孔隙。分别添加30vol.%Si C、0.5wt.%石墨烯、0.5wt.%氧化石墨烯的聚碳硅烷基复合体系经γ射线60k Gy辐照后都只存在单相结构,同时Tg上升,但都低于γ射线100k Gy辐照后的纯树脂固化产物。Si C、石墨烯和氧化石墨烯经γ射线60k Gy辐照后的表面形貌发生了变化,甚至氧化石墨烯的官能团也发生了变化。聚碳硅烷基树脂热固化以及辐照固化产物热解主要有三个阶段,固化产物在室温到400℃之间的重量损失较小,400℃到600℃之间的质量损失最大,活化能大约为120k J/mol;600℃到800℃之间的热解活化能为260k J/mol左右。产物在800℃以上并未出现失重但发生非晶态向晶态转变。固化产物在1300℃、Ar中的热解产物是β-Si C。聚碳硅烷基树脂固化产物在600℃之前的热解过程由随机成核和生长机理的表面反应控制,其热解动力学符合Avrami-Erofeev方程;而在600℃到800℃之间的热解过程由一维扩散控制,其热解动力学符合抛物线法则:F(ɑ)=ɑ2。