Utilização de polimeros de silicio como precursores de SiC e SiCxOy na obtenção de compositos contendo fibras de carbono

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2000

RESUMO

Neste trabalho foram preparados os compósitos C-C/SiC, C-C/SiCxOy e C/Si CxOy, utilizando-se distintos polímeros de silício, previamente selecionados, como precursores da fase cerâmica. A seleção dos melhores precursores poliméricos foi efetuada com base nas composições dos produtos e nos rendimentos cerâmicos obtidos na pirólise, a 1000°C, das misturas constituídas por poli(metilsilano), PMS, e poli(dimetilsilano-co-metilvinilsilano), PMVS, precursora do SiC, e por poli(metilsiloxano), PMSO, e 1,3,5,7-tetrametil-1,3,5,7-tetravinilciclotetrasiloxano, D4Vi, precursora do SiCxOy. A mistura polimérica selecionada foi infiltrada em laminados de tecidos de fibras de carbono, sendo em seguida submetida à pirólise, dando origem aos compósitos C-C/SiC e C-C/SiCxOy, após cinco ciclos consecutivos de infiltração/pirólise. O mesmo procedimento foi empregado na obtenção do compósito C/SiCxOy, sendo que um feltro de poli(acrilonitrila) foi o precursor das fibras de C. Os compósitos C-C/SiC e C-C/SiCxOy apresentaram um melhor desempenho termo-oxidativo que o do C-C, evidenciando o efeito protetor da fase cerâmica nas fibras de carbono. A avaliação das propriedades mecânicas destes compósitos, realizada por ensaios de flexão, evidenciou para ambos menores resistências à flexão e maiores módulos de flexão que os correspondentes valores obtidos para o C-C, além de sofrerem fratura frágil. A obtenção do compósito C/SiCxOy a partir de feltros de fibras de PAN e de uma rede polimérica PMSO/D4Vi se mostrou uma rota interessante, na qual as fibras de polímero orgânico são convertidas a fibras de carbono, concomitantemente à conversão da rede de siloxano a SiCxOy. Através deste método foi possível obter compósitos que apresentaram a matriz cerâmica livre de trincas e com propriedades mecânicas superiores às da cerâmica pura.

ASSUNTO(S)

polimeros de silicio compositos polimericos microscopia eletronica

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