Změny ve struktuře a mechanických vlastnostech během pyrolýzní přeměny zesítěných polymethylsiloxanových a polymethylfenylsiloxanových pryskyřic na silikonoxykarbidové sklo

Changes in structure and in mechanical properties during the pyrolysis conversion of crosslinked polymethylsiloxane and polymethylphenylsiloxane resins to silicon oxycarbide glass

journal article in Web of Science

en

The subject of this study is the thermally induced conversion of cross-linked polymethylsiloxane and polymethylphenylsiloxane resins into inorganic silicon oxycarbide glass. This topic is studied in view of the changes in the chemical structure of the precursor and in the context of the changes in hardness and elasticity, pyrolysis weight losses, density changes, and sample shrinkage. Two aspects of the pyrolysis process were studied: i) the effect of the pyrolysis temperature (tested from 400 to 1000C) and ii) the effect of pyrolysis time in cases of isothermal pyrolyses (at 520C and 650C). The mechanical properties were evaluated by means of micro-indentation tests, while the characterisation of the chemical structure was performed via FTIR spectroscopy, combustion analysis and EDS. The results of these experiments are discussed in the context of the use of examined materials as a precursor for the composite matrix or the sandwich core.

Předmětem této studie je tepelně indukovaná konveřze zesítěných polymethylsiloxanových (PMS) a polymethylfenylsiloxanových (PMPS) pryskyřic na anorganické silikonoxykarbidové sklo. Toto téma je studováno z pohledu změn v chemické struktuře prekurzorů a v kontextu změn v tvrdosti a pružnosti, pyrolýzních úbytků, změn hustoty a smrštění vzorků. Byly studovány dva aspekty pyrolýzního procesu: i) efekt pyrolýzní teploty (testováno od 400 do 1000 C) a ii) efekt délky pyrolýzy v případě isotermální pyrolýzy (přu 520 C a 650 C). Mechanické vlastnosti byly vyhodnoceny pomocí mikroindentačních testů, přičemž charakterizace chemické struktury byla provedena pomocí FTIR spektroskopie, rozkladné (spalovací) analýzy a EDS. Výsledky těchto experimentů jsou diskutovány z pohledu použití zkoumaných materiálů v kompozitních materiálech nebo jádrech sendvičových struktur.

The subject of this study is the thermally induced conversion of cross-linked polymethylsiloxane and polymethylphenylsiloxane resins into inorganic silicon oxycarbide glass. This topic is studied in view of the changes in the chemical structure of the precursor and in the context of the changes in hardness and elasticity, pyrolysis weight losses, density changes, and sample shrinkage. Two aspects of the pyrolysis process were studied: i) the effect of the pyrolysis temperature (tested from 400 to 1000C) and ii) the effect of pyrolysis time in cases of isothermal pyrolyses (at 520C and 650C). The mechanical properties were evaluated by means of micro-indentation tests, while the characterisation of the chemical structure was performed via FTIR spectroscopy, combustion analysis and EDS. The results of these experiments are discussed in the context of the use of examined materials as a precursor for the composite matrix or the sandwich core.

Tvrdost, Silicon oxycarbid, pyrolýza, Indentační modul, prekurzor

Hardness; Silicon oxycarbide; Pyrolysis; Indentation modulus; Precursor

21.01.2015

Elsevier

0272-8842

41

5

6237–6247

11