图3-10是可陶瓷化氯丁密封胶的TGA和DTG曲线,表3-6是对应的TGA参数。从图中可以看出,氯丁密封胶的初始分解温度变化不明显,900 ℃下的质量残余率随着改性硅灰石百分含量的增加而增大。当复合填料中不含改性硅灰石时,氯丁密封胶的DTG曲线存在三个峰:第一个峰的最大失重速率温度为Tmax 1,对应于硅酮胶基体中sl-C键在金属阳离子催化作用下通过自由基机制分解生成CH4;第二个峰的最大失重速率温度为Tmax2,对应于硅氧烷弹性体通过分子机理解聚为挥发性环状低聚物分子,也是硅氧烷分子分解的主要途径.Tmax:则对应着碳酸钙的分解温度。随着复合填料中改性硅灰石比例的增加:Tmaxl对应的最大分解速率增大;Tmax:对应的最大分解速率增减小,这是因为纳米碳酸钙有助于提高硅橡胶的热稳定性,纳米碳酸钙比例的减少使氯丁密封胶的热稳定性下降;Tmax:的分解速率则随着碳酸钙比例的减小而减小,直至消失;900 ℃下质量残余率则随着改性硅灰石比例的增加而增大,是因为硅灰石在高温下比碳酸钙具有更好的稳定性。
图3-11为氯丁密封胶烧蚀后所得陶瓷体的形貌图。Ca)图为lOmmX8mmX4mm条状样品经1000 ℃所得陶瓷体的形貌,烧蚀前氯丁密封胶是呈白色,表面光滑平整;烧蚀后的样品都能够形成较为完整的陶瓷体,这是因为助熔剂在高温下熔融并粘接氯丁密封胶烧蚀残余物和无机填料,从而形成一个整体。但复合填料中不含改性硅灰石时,氯丁密封胶在烧蚀过程中发生体积膨胀,并出现了大幅度的变形与弯曲;随着复合填料中改性硅灰石比例的增大,陶瓷体从膨胀变为收缩,变形程度减小,表面的缝隙和裂纹逐渐减少;复合填料中改性硅灰石比例为100%时,陶瓷体呈现出较规整的形状,略微有所弯曲,表面光滑无缺陷,表明改性硅灰石比例的增加能够提高氯丁密封胶在高温烧蚀过程中的形状保持能力,减少陶瓷体表面的孔洞、缝隙与裂纹。
图3-11 (b)为30mmX15mm的柱状样品经1000 ℃所得陶瓷体的形貌。烧蚀前的样品是白色的圆柱体;复合填料中不含改性硅灰石时,样品在高度以及直径方向都出现了较大的膨胀,内部空心壳体,整体形状变形严重;随着改性硅灰石用量比例的增烧蚀后的陶瓷体圆柱在高度方向上逐渐收缩,在直径方向从不规则的破裂锯齿边缘加转变为较规则的圆形圆柱形状保持较好,整体结构更为密实;改性硅灰石的占比为100%时,所得陶瓷体表面的凹坑及裂缝较少,表明改性硅灰石能够提高氯丁密封胶在烧蚀过程中的自支撑性体中起到了骨架作用这是因为硅灰石的针状结构、高温稳定性以及高机械强度在陶瓷这与氧指数测试中残余物表现出的外观结果相一致。
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