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碳化硅纤维热解行为实验

2025-07-02 关键词:碳化硅纤维热解行为实验项目报价,碳化硅纤维热解行为实验测试仪器,碳化硅纤维热解行为实验测试案例 相关:
碳化硅纤维热解行为实验

碳化硅纤维热解行为实验摘要:本研究针对碳化硅纤维在惰性气氛下的热解行为展开系统性检测,核心聚焦于纤维在高温热解过程中的结构演变与性能衰减规律。重点监测项目包括热失重区间(TGA)、残碳率(ISO11358)、晶型转变温度(XRD)及微观形貌演化(SEM),通过定量分析纤维连续性与缺陷生成机制,评估其高温服役稳定性极限及失效临界点。

参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

检测项目

热稳定性分析:

  • 热失重行为:起始分解温度(Tonset)、最大失重速率温度(Tmax)、残碳率≥92%(参照ISO11358)
  • 线性收缩率:轴向收缩率≤1.5%(GB/T30019)
晶体结构演变:
  • 晶相转化:β-SiC结晶度(半峰宽FWHM≤0.8°)、游离硅含量(≤0.5wt%)
  • 晶粒尺寸:高温晶粒生长速率(≤50nm/1000℃)
力学性能衰减:
  • 拉伸强度保留率:室温至1400℃强度保留率≥80%
  • 弹性模量变化:模量衰减梯度(ΔE/E0≤15%)
表面特性检测:
  • 表面氧含量:氧杂质浓度≤1.0at%(ISO14703)
  • 粗糙度变化:Ra值波动范围±0.05μm
元素分布表征:
  • 碳硅原子比:C/Si=1.05±0.03(EDS面扫描)
  • 杂质元素迁移:Fe/Al含量≤200ppm
孔隙结构分析:
  • 闭孔率:≥85%(压汞法ASTMD4404)
  • 孔径分布:主峰直径50±10nm
热膨胀行为:
  • CTE检测:轴向膨胀系数(3.5±0.2)×10-6/K(RT-1000℃)
界面结合强度:
  • 纤维/基体界面剪切强度:≥25MPa(微滴脱粘法)
高温氧化抗性:
  • 氧化增重速率:≤0.1mg/cm2·h(1200℃空气)
裂解气体产物:
  • 逸出气体组分:CH4/CO比值≤0.1(在线质谱分析)

检测范围

1.先驱体转化SiC纤维:聚碳硅烷衍生纤维系列,重点监控裂解气体释放规律及无定形相转变

2.化学气相沉积SiC纤维:钨芯/碳芯结构纤维,侧重表面沉积层致密性与芯材反应扩散

3.纳米增强SiC纤维:碳纳米管复合纤维,检测分散均匀性对高温蠕变行为的影响

4.异形截面SiC纤维:C形/十字形截面纤维,分析几何构型与热应力分布关联性

5.含硼改性SiC纤维:硼掺杂量1-3wt%纤维,验证硼元素对β-SiC成核速率的促进作用

6.涂层防护SiC纤维:BN/SiC多层涂层纤维,评估界面扩散阻挡层失效阈值

7.吸波型SiC纤维:碳化硅/磁性粒子复合纤维,监测电磁参数高温漂移特性

8.连续SiC纤维束:1K-12K纤维束,检测单丝间热解协同效应及束内应力分布

9.再生SiC纤维:废弃纤维回收料,重点分析二次裂解导致的缺陷增殖率

10.准分子辐照纤维:紫外预处理纤维,研究辐照交联对裂解路径的调控机制

检测方法

国际标准:

  • ASTME1131-20热重分析仪校准与测试通则
  • ISO22007-4:2017激光闪射法热扩散率测试
  • JISR1650-1:2020陶瓷纤维高温强度试验
国家标准:
  • GB/T19466.3-2022塑料差示扫描量热法(DSC)第3部分:熔融与结晶温度测定
  • GB/T3074.1-2022纤维增强复合材料高温拉伸性能试验
  • GB/T13221-2022纳米粉末粒度分布的测定(X射线小角散射法)

方法差异说明:ISO11358规定10℃/min标准升温速率,GB/T19466.3允许5-20℃/min梯度测试;ASTME1131要求载气纯度99.999%,国标允许99.99%纯度

检测设备

1.同步热分析仪:NETZSCHSTA449F5Jupiter(温度范围RT-1650℃,TG分辨率0.1μg)

2.高温拉伸试验机:INSTRON5967(1600℃真空环境,载荷精度±0.5%)

3.场发射扫描电镜:ZEISSGeminiSEM500(分辨率0.8nm,最大束流10nA)

4.X射线衍射仪:BrukerD8ADVANCE(Cu靶Kα辐射,扫描速率0.01°/s)

5.激光导热仪:NETZSCHLFA467HyperFlash(测试范围-120~2000℃,精度±3%)

6.显微红外光谱仪:ThermoNicoletiN10(空间分辨率3μm,波数范围7500-600cm-1

7.动态质谱分析系统:HidenHPR-20(质量范围1-300amu,采样频率10Hz)

8.高温原位拉曼仪:RenishawinViaQontor(激光波长532nm,最高温度1500℃)

9.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon(扫描范围90μm,分辨率0.2nm)

10.微力测试系统:Kammrath&WeissTensileStage(力值范围0.001-500N,位移精度0.1μm)

11.全自动压汞仪:MicromeriticsAutoPoreV9600(孔径测量范围3nm-360μm)

12.氦比重计:QuantachromeUltrapyc5000(体积分辨率0.01%,测试压力200psi)

13.聚焦离子束系统:FEIHeliosG4(离子束电流0.1pA-21nA,定位精度5nm)

14.X射线光电子能谱仪:ThermoESCALABXi+(能量分辨率0.45eV,深度剖析速率5nm/min)

15.高温环境扫描镜:KYKYEM8000(最高温度1500℃,真空度5×10-4Pa)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

中析仪器 资质

中析碳化硅纤维热解行为实验 - 由于篇幅有限,仅展示部分项目,如需咨询详细检测项目,请咨询在线工程师

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