含钽树脂先驱体转变生成TaC的过程研究

摘要： 液相先驱体浸渍法制备的C/C-TaC复合材料可望提高C/C复合材料的烧蚀性能. 本研究借助XRD、SEM对含钽树脂先驱体不同温度热处理后物质的成分与形貌进行分析, 并结合钽液的DSC-TG曲线揭示了含钽树脂转变生成TaC过程的反应机理. 研究表明: 含钽树脂中钽液是作为呋喃树脂的固化剂起作用, 显著降低了呋喃树脂的固化温度, 100℃低温热处理树脂便固化, 同时钽液中的TaF5水解生成TaO2F. 在真空保护气氛下, 温度升高到800℃以上, 含钽树脂中的部分TaO2F会分解成Ta2O5和气体TaF5. 随后, Ta2O5在1000℃时开始被树脂炭还原化合生成颗粒尺寸<1μm的TaC颗粒. 要控制钽的损失可通过长时间低温处理(室温～100℃)和通无水氨(150～500℃)来实现.