編號：CYYJ02399
篇名：基于環(huán)硼氮烷的高陶瓷產(chǎn)率SiBCN先驅體的合成與性能
作者：彭翔 王凱奇 郭康康 朱亞平 王帆 孫云龍 雷昆 齊會民
關鍵詞： 三氯環(huán)硼氮烷 硼硅碳氮先驅體 硼硅碳氮陶瓷 陶瓷化
機構： 特種功能高分子材料及其相關技術教育部重點實驗室華東理工大學材料科學與工程學院 上海交通大學化學化工學院 河南科技大學醫(yī)學技術與工程學院
摘要： 聚合物先驅體轉化法作為制備SiBCN陶瓷及其復合材料的重要途徑,具有成型溫度低、產(chǎn)物結構和組成可控等優(yōu)點.設計合成合適的聚合物先驅體是提高陶瓷產(chǎn)率和性能的關鍵因素之一,本文采用三氯環(huán)硼氮烷(TCB)與乙炔基氯化鎂進行反應,合成了乙炔基環(huán)硼氮烷,進而與二氯硅烷和二氯甲基乙烯基硅烷進行共氨解反應,制備了聚硼硅氮烷先驅體(PBSZ)并進行了高溫裂解.采用綜合熱分析(TG-DSG)對其陶瓷化過程進行了分析,并采用XRD和SEM對陶瓷化產(chǎn)物的結構進行了表征.PBSZ在室溫下是液態(tài),易溶于二氯甲烷和氯仿等溶劑,可加工性優(yōu)良.基于PBSZ先驅體的SiBCN陶瓷產(chǎn)率超過80%;陶瓷化產(chǎn)物在1400℃以下為無定形狀態(tài),在1500℃可形成由α-Si3N4,β-Si3N4,h-BN和SiO2晶體結構組成的陶瓷;陶瓷產(chǎn)物表面致密平整且具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和氧化性能,表明聚硼硅氮烷(PBSZ)有望成為高陶瓷產(chǎn)率和高性能陶瓷的重要先驅體.
