硼化锆陶瓷前驱体,也可称作二硼化锆陶瓷前驱体,是一种超高温陶瓷前驱体,以锆(Zr)、硼(B)为核心组成元素,是材料制备过程中介于锆源、硼源与硼化锆陶瓷之间的中间态物质。
硼化物超高温陶瓷凭借高熔点、高抗氧化性、高耐腐蚀性,成为热防护材料的理想选择之一。硼化锆陶瓷,以二硼化锆(ZrB2)为核心成分的超高温陶瓷,也称作二硼化锆陶瓷,为六方晶体结构,具有硬度高、熔点高(3245℃)、热膨胀系数低、高温抗氧化性好、导热性好、导电性好等特点,可以应用在航空航天、军工国防等领域。
硼化锆陶瓷前驱体的制备方法有溶胶-凝胶法,含硼聚合物与氧化锆共混法,聚乙酰丙酮锆(PZO)、硼酸、酚醛树脂共混-反应法,以及锆氢化合物、四氢呋喃与硼氢化合物反应得到,氧氯化锆、乙酰丙酮、邻羟基苯甲醇在三乙胺存在下缩聚反应后再与硼酸共混得到等。
硼化锆陶瓷存在陶瓷材料普遍存在的脆性大的缺点。利用前驱体浸渍裂解法(PIP),将碳纤维预制体浸渍在硼化锆陶瓷前驱体中,通过分子扩散使前驱体进入预制体,然后在高温条件下裂解可以获得得到硼化锆陶瓷基复合材料,这种复合材料密度低、比强度高、比模量高、抗高温氧化、耐烧蚀、抗热震,拥有巨大应用潜力。
超高温陶瓷能够在极端高温条件下使用且保持稳定物理化学性能,产品主要包括金属硼化物、金属氮化物、金属碳化物等,其中的金属材料可以采用锆(Zr)。硼化锆陶瓷兼具金属、陶瓷特点,作为超高温陶瓷的一种,开发与应用受到关注,而硼化锆陶瓷前驱体是生产超高温硼化锆陶瓷与超高温硼化锆陶瓷基复合材料的核心原料。
新思界
行业分析人士表示,在航空航天、军工国防领域,硼化锆陶瓷前驱体可以应用在高超声速飞行器、运载火箭、战略导弹等制造领域,用于鼻锥、机翼前缘等热防护系统部件制造中。由此来看,硼化锆陶瓷前驱体发展前景好。
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