Změny struktury a mechanických vlastností během pyrolýzní přeměny polymethylsiloxanové and polymethylphenylsiloxanové pryskyřice na silikonoxykarbidové sklo

Changes in structure and in mechanical properties during the pyrolysis conversion of crosslinked polymethylsiloxane and polymethylphenilsiloxane 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 konverze síťovaných polymethylsiloxanových a polymethylfenylsiloxanových pryskyřic na anorganické silikonoxykarbidové sklo. Téma je studováno z pohledu změn v chemické struktuře prekurzoru a v kontextu změn tvrdosti a elasticity, pyrolýzních hmotnostních úbytků, změn hustoty a smrštění vzorku. U pyrolýzního procesu byly studovány dva aspekty: i) efekt pyrolýzní teploty (400-1000C) a ii) efekt doby, po kterou probíhala pyrolýza při konstantní teplotě (520a 650C). Mechanické vlastnosti byly vyhodnoceny pomocí mikroindentačních testů, zatímco vyhodnocení chemické struktury bylo provedeno pomocí FTIR spektorskopie, rozkladné analýzy a EDS. Výsledky těchto experimentů jsou diskutovány v kontextu použití zkošených materiálů jako prekurzorů pro kompozitní materiály nebo jádra 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, silikonoxykarbid, pyrolýza, indentační modul, prekursor

Hardness; Silicon oxycarbide; Pyrolysis; Indentation modulus; Precursor

2015

21.01.2015

Elsevier

0272-8842

41

5

6237–6247

11