SiBN陶瓷纤维的脱碳工艺研究

• 作者: 余木火 刘勇 崔永杰 常雪峰 张晨宇 彭帅 韩克清 黄先华
• 来源期刊: 合成纤维工业
• 学科: 工学
• 关键词: 硅硼氮 陶瓷纤维 聚硼氮硅烷 热解 脱碳
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 研究与开发
• 页码范围: 1-5
• 页数: 5页
• 分类号: TQ343+.7
• 字数: 3599字
• 语种: 中文

摘要

以三氯化硼、六甲基二硅氮烷、三氯硅烷和甲胺为原料,采用多步法合成、聚合得到可纺性良好的聚硼氮硅烷(PBSZ)前驱体,通过熔融纺丝得到前驱体纤维,再经热化学交联得到不熔化纤维;在氨气/氮气(NH3/N2)气氛下进行热解脱碳(C)处理制备了硅硼氮(SiBN)陶瓷纤维;研究了NH3/N2体积比、气体流量、升温速率、保温时间以及热解温度等对SiBN纤维中C含量的影响,分析了PBSZ的脱C机理.结果表明:较优的热解工艺是NH3/N2体积比为31,升温速率为0.5 ℃/min,600 ℃和1 000 ℃分别保温3 h,气体流量为100 mL/min,可制备 C质量分数小于0.1%的SiBN陶瓷纤维;NH3对脱C具有积极作用,在热交联反应、自由基反应和脱氢偶合反应的综合作用下,C主要以甲胺和甲烷的形式脱除.