液体陶瓷是一种有机硅化物聚合体,也被称为聚碳甲基硅烷(PMS),它是在研究碳化硅陶瓷先驱体的过程中被发现的一种物质。这种化合物在室温下呈现黄色液体状态,具有易燃特性。

物理及化学性质

结构式

液体陶瓷的结构式如下所示:

化学性质

液体陶瓷的化学性质活跃,易于发生交联反应。

发展历史

随着陶瓷基复合材料的需求增长,先驱体陶瓷技术应运而生并不断发展。早期的研究工作主要由法国的Verbeek和日本的Yajima等人开展。Verbeek通过三氯甲基硅烷与甲胺的反应,获得了脆性的固态含硅碳没药树。Yajima则利用二甲基二氯硅烷经过脱氯处理,形成了聚二甲基硅烷,这是一种玻璃状树脂,被称为聚碳硅烷(PCS)。尽管PCS的成功制备促进了陶瓷基复合材料的发展,但由于其固态形态使用不便,且陶瓷化产率较低,因此在中国国内,国防科技大学等机构进行了深入研究,最终合成出了一种液态陶瓷——聚甲基硅烷(PMS)。

合成原理

液体陶瓷的合成过程涉及武兹反应,具体反应方程式如下所示:

应用

液体陶瓷在多个领域有着广泛的应用前景。其中,主要包括:

- 制作碳陶复合材料,用于高温、摩擦、深冷环境下的材料需求,因为它们能够克服传统陶瓷材料的脆性和功能性局限。

- 提升高纯度多孔碳化硅陶瓷的密度,显著提高其性能。

- 生产气相沉积SiC涂层,这些涂层可以增强被涂覆材料的耐高温性、耐磨性、抗氧化性和耐腐蚀性。

- 制备SiC纳米线。

贮存方法

为了确保安全储存,建议将液体陶瓷装入容器内,并注入氮气以排除剩余空间内的空气,随后密封并在温度低于10℃的环境中存放。

参考资料

碳化硅基先驱体陶瓷制备过程中的微结构及演变.知网阅读.2024-10-30

交联反应的定义.爱问知识人·教育.2024-10-30

聚碳硅烷结构研究.知网.2024-10-30

武兹反应 Wurtz Reaction.weixin.2024-10-30