[发明专利]一种硼掺杂碳化硅纤维及其制备方法

摘要

本发明涉及一种硼掺杂碳化硅纤维及其制备方法。其技术方案是：将60～70wt％的有机硅、5～10wt％的有机硼和25～30wt％的沥青有机溶剂可溶组分混合，然后溶于有机溶剂，得混合液；将混合液在惰性气氛、搅拌和220～250℃条件下保温2～6h，得到硼掺杂硅烷。将硼掺杂硅烷置于纺丝筒内，在惰性气氛下加热至310～340℃，保温2～4h，纺丝，得到纤维原丝；再将纤维原丝进行预氧化处理，得到预氧化纤维；将预氧化纤维置于炭化炉中，在惰性气氛中先后升温至900～1100℃和1400～1600℃，自然冷却，即得硼掺杂碳化硅纤维。本发明具有工艺简单和生产成本低的特点，所制备的硼掺杂碳化硅纤维直径均匀、耐高温性良好和抗氧化性优异。

主权项

1.一种硼掺杂碳化硅纤维的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：步骤一、按固液质量比为1∶(1～3)，将粉碎后的沥青溶于有机溶剂中，超声震荡1～2h，过滤，再将过滤后的滤液在120～150℃条件下蒸馏6～10h，即得沥青有机溶剂可溶组分；步骤二、将60～70wt％的有机硅、5～10wt％的有机硼和25～30wt％的沥青有机溶剂可溶组分混合，即得混合物；再按所述混合物∶有机溶剂的质量比为1∶(1～3)，将所述混合物溶于有机溶剂中，即得混合液；步骤三、将所述混合液移至反应釜中，在惰性气氛和搅拌条件下，以2～10℃/min的速率升温至220～250℃，保温2～6h；然后停止搅拌，在惰性气氛条件下自然冷却至室温，即得硼掺杂硅烷；步骤四、将所述硼掺杂硅烷置于纺丝筒内，在惰性气氛下以5～10℃/min的速率升温至310～340℃，保温2～4h，纺丝，即得纤维原丝；再将所述纤维原丝置于预氧化炉中，在空气气氛下以3～6℃/min的速率升温至200～240℃，保温8～12h，即得预氧化纤维；步骤五、将所述预氧化纤维置于炭化炉中，在惰性气氛保护下，以5～10℃/min的速率升温至900～1100℃，保温1～2h；在惰性气氛保护下，再以8～15℃/min的速率升温至1400～1600℃，保温0.5～1.5h，自然冷却至室温，即得硼掺杂碳化硅纤维。