SiBN陶瓷纤维因综合了SiN纤维的力学性能及BN纤维的高温抗氧化性能,并具有透波性能等优点,因此成为SiBN系陶瓷纤维的研究重点之一。本项目以三氯硅胺基二氯硼烷(TADB)为单源前驱体,通过与甲胺反应以及进一步的高分子化得到了前驱体聚合物聚氮甲基硅氮硼烷(PBSZ),探讨了聚合温度及时间对前驱体聚合物结构的影响,采用FTIR、NMR、TGA、元素分析等手段对其结构与性能进行了测试,并在自制的纺丝机上进行了可纺性试验,初步探讨了前驱体纤维的高温裂解过程。研究结果表明,采用单源前驱体路线可获得具有Si-N-B桥键结构的前驱体聚合物,在选取的聚合温度及时间范围内,前驱体聚合物的主要结构无明显变化,该前驱体聚合物具有良好的熔体可纺性,可得到白色、表面光滑、连续可卷绕的PBSZ原丝。经氨气/氮气氛围1600oC高温裂解后得到的SiBN陶瓷纤维中以Si、B、N三种元素为主,碳含量仅为0.14%,纤维结构致密,并呈无定形结构。另外,我们采用B(NHCH3)3和Si(NHCH3)4共缩聚路线制备了具有良好可纺性的前驱体聚合物,通过高温裂解可获得碳含量低于0.05%并具良好热稳定性的SiBN陶瓷纤维。
英文主题词SiBN ceramic fiber;single source precursor;preceramic polymer;synthesis;polycondensation