聚二甲基硅氧烷PDMS先驱体的热处理：Ⅱ.碳基陶瓷纳米复合材料的热性能

由 ty10086 提交于 周四, 08/26/2021 - 13:11
文章英文标题
Heat treatment of commercial polydimethylsiloxane PDMS precursors: Part II. Thermal properties of carbon-based ceramic nanocomposites
正文
摘要 有机硅聚合物基陶瓷( PDC )材料因其具有机械、化学、电学等多种性能而受到广泛的研究。PDC的热性能是目前研究最少的性能之一，是设计热能转换器所必需的。本文以市售的聚二甲基硅氧烷弹性体为起始聚合物前驱体。用X射线衍射分析了交联凝胶在1000℃以上惰性气氛中的热分解过程，得到了硅氧羰基SiOxCy。热裂解至1500℃时，凝胶仍保持复杂形状，但线性收缩率为25 % ~ 30 %。随着热处理温度的升高，游离碳基SiOx Cy残留物的热导率和热导率同时升高。1500℃热处理的样品室温热导率为2.24 Wm-1K-1，电导率为0.021 S cm-1。这些特性表明PDCs作为一种功能材料在热电器件中具有广阔的应用前景。
文章内容（英文）
Abstract(#br)Organosilicon polymer-derived ceramic (PDC) materials have been extensively studied for their various properties such as mechanical, chemical and electrical properties. One of the least explored properties of PDC is their thermal properties, required for designing a heat energy converter. In this work, a commercially available polydimethylsiloxane elastomer is used as starting polymeric precursor. Pyrolysis of cross-linked gels conducted in inert atmosphere above 1000 °C yielded silicon oxycarbide SiO x C y , as revealed by X-ray diffraction analysis. The complex shapes of the gels are retained even after pyrolysis up to 1500 °C, however a linear shrinkage ratio of 25–30% is observed. Both thermal and electrical conductivity of free carbon based SiO x C y residues are found to rise simultaneously as the heat treatment temperature increased. The sample heat-treated at 1500 °C exhibits the room temperature thermal conductivity of 2.24 Wm -1 K -1 and electrical conductivity of 0.021 S cm -1 . These properties of PDCs suggest their appealing applications as a functional material in thermoelectric devices.
来源出处
Journal|[J]Ceramics InternationalVolume 45, Issue 17. 2019. PP 21505-21511
DOI
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.07.143

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