[发明专利]一种高结晶SiC纤维的制备方法

权利要求书

1.一种高结晶SiC纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将聚碳硅烷纤维在含硼气体、含氧气体和氦气的混合气氛下进行电子束辐照交联得到不熔化纤维；所述聚碳硅烷的软化点为160～300℃，直径为10～30μm；所述含硼气体与所述聚碳硅烷纤维的质量比为(1～10):100；所述含氧气体与所述聚碳硅烷纤维的质量比为(5～20):100；所述含硼气体、含氧气体和氦气的质量比为(1～10)：(5～20)：(40～200)；所述电子束辐照的条件为：剂量率10～10³Gy/s，总剂量0.5～5 MGy ；

S2：将步骤S1制得的不熔化纤维在惰性气氛中高温烧成，制得高结晶的SiC纤维。

2.如权利要求1所述的一种高结晶SiC纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述含硼气体为B₂H₆、B₃N₃H₆中的至少一种；所述含氧气体为空气、O₂和O₃中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种高结晶SiC纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述惰性气氛指氦气或氩气。

4.如权利要求3所述的一种高结晶SiC纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述高温烧成包括：

S21：将步骤S1制得的不熔化纤维加热至1000～1500℃；

S22：在温度达到1000～1500℃后，继续加热至1600～2000℃，并在1600～2000℃保温。

5.如权利要求4所述的一种高结晶SiC纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S21中，所述加热的速率为0.5～5℃/min。

6.如权利要求4所述的一种高结晶SiC纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S22中，所述加热的速率为5～20℃/min；所述保温的时间为0.1～5h。

7.如权利要求1～6中任一项所述的一种高结晶SiC纤维的制备方法，其特征在于，采用所述方法制备得到的高结晶SiC纤维的氧含量为0.18～0.38wt％，碳硅原子比为1.01～1.10:1，强度为2.51～3.16GPa，模量为352～417GPa，纤维中SiC晶粒尺寸为30.5～50.4nm。