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针对航空航天对耐高温有机粘结剂的迫切需求,开展了聚硼硅氮烷粘结剂的制备及其性能研究。以聚甲基硅烷(PMS)和硼吖嗪(Borazine,BZ)为原料,合成了液态聚硼硅氮烷(B-PMS),通过加入填料,抑制聚硼硅氮烷高温处理过程中的体积收缩、提高粘接层的致密性及其与被粘材料之间的界面结合强度,制备了具有优良耐温性能和粘接性能的聚硼硅氮烷粘结剂。以PMS和BZ为原料,通过改变原料配比、反应温度、保温时间来控制聚合程度,得到一种室温为黄色粘稠液体,可以直接用于粘接的聚合物B-PMS。最优的合成工艺条件为:原料质量比PMS:BZ=10:1,反应温度为100℃,保温时间为7h。采用FTIR、GPC、NMR、TG、SEM、旋转粘度仪等表征了B-PMS的结构与性能。结果表明:B-PMS是一种黄色粘稠液体,其室温下的粘度为2470mPa·s,数均分子量为3000,重均分子量为4927。B-PMS主链主要是Si-Si、硼氮六元环和Si-N结构,侧基为Si-H和Si-CH3。该聚合物在Ar中1000℃处理后的陶瓷产率为92wt%。B-PMS在Ar气氛中200℃处理2h可实现固化,凝胶含量可达到97.4%;固化产物在Ar中1200℃处理后的陶瓷产率为89.4%。B-PMS在惰性气氛中的热分解分为三个阶段,第一阶段为室温~300℃,B-PMS是有机态,主要发生脱氢反应,聚合物仅失重了0.1wt%,聚合物的结构无明显的变化。第二阶段为300℃~800℃,B-PMS失重约为7.1wt%,随温度升高,Si-H和Si-CH3等特征峰逐渐减弱,B-PMS从有机态转变为无机态。800℃~1000℃为第三阶段,B-PMS失重约为0.6wt%,为无定型的SiBNC陶瓷。当温度升高至1200℃时,陶瓷产物中出现β-SiC微晶,处理温度为1600℃时,陶瓷产物中出现h-BN晶体。以常压烧结SiC陶瓷为被粘材料,研究了B-PMS的粘接性能与耐温性能。结果表明:SiC粘接接头在Ar气氛中200℃、600℃、1000℃处理1h后的室温剪切强度分别为5.1MPa、3.8MPa、9.2MPa,当温度达到1600℃以上时,粘接样品由于体积收缩带来的热应力而直接开裂。通过向B-PMS中添加Ni粉制备了粘结剂BP-N,当加入Ni粉含量为20wt%时,BP-N粘接性能最好,粘接接头在Ar气氛中经过200℃、600℃、1000℃、1600℃高温处理后的室温剪切强度分别为8.8MPa、2.5MPa、5.3MPa、1.6MPa。通过向B-PMS中加入Al粉制备了粘结剂BP-A,当加入Al粉含量为10%时,BP-A粘接性能最好,粘接接头在Ar气氛中经过200℃、600℃、1000℃、1600℃高温处理后的室温剪切强度分别为为8.8MPa、9.8MPa、11.4 MPa、7.9 MPa。低温时,铝粉在粘结剂中主要起到惰性填料的作用,可减小粘结剂高温处理过程中的体积收缩,提高粘接层结构致密性;当温度进一步提高时,铝粉与B-PMS热解产物发生反应,一方面可减小粘结剂高温时的失重,另一方面可提高粘接层致密性及其与底材的界面结合强度,使粘结剂的耐温性能与粘接性能得到显著提高。