[发明专利]碳化硅/氮化硼纤维及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及碳化硅/氮化硼纤维及其制备方法和应用，所述方法包括如下步骤：NH₂‑UIO‑66(Zr)掺杂的碳化硅/氮化硼先驱体的制备、NH₂‑UIO‑66(Zr)掺杂的碳化硅/氮化硼先驱体的熔融纺丝的制备、NH₂‑UIO‑66(Zr)掺杂的碳化硅/氮化硼纤维的烧结。本发明的碳化硅/氮化硼纤维的制备方法，在先驱体中引入锆、硼和氮元素，在烧结过程中再次引入N元素，制备的碳化硅/氮化硼纤维中含有锆，力学性能好，耐高温性能极佳。

主权项

1.一种碳化硅/氮化硼纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S101：将溴化锆与苯甲酸按照摩尔比为(1～4.5)：15加入N，N‑二甲基甲酰胺溶液中并超声搅拌，并注入聚硼硅氮烷，然后将其加入到高压釜中，并加入聚二甲基硅氧烷，使其覆盖在所述溴化锆和所述聚硼硅氮烷表面，然后以第一升温速率加热至110℃～130℃，并保温反应34h～38h，然后冷却至室温，再进行离心分离，然后用无水甲醇洗涤并干燥，得到NH2‑UIO‑66(Zr)材料，然后在第二升温速率下加热至160℃～200℃，并保温1.5h～2.5h，再用二甲苯依次将其溶解、过滤、减压蒸馏，得到金属有机骨架材料NH2‑UIO‑66(Zr)掺杂的碳化硅/氮化硼先驱体；S102：将所述步骤S101得到的金属有机骨架材料NH2‑UIO‑66(Zr)掺杂的碳化硅/氮化硼先驱体置于熔融纺丝筒中，然后在惰性气体氛围下以第三升温速率加热至熔融状态，再加压至3MPa～5MPa，然后将熔体依次流经滤网、喷丝板后流出，得到金属有机骨架材料NH2‑UIO‑66(Zr)掺杂的碳化硅先驱体纤维束，再热交联，以进行不熔化处理；S103：将所述步骤S102得到的纤维束放入烧结炉中，然后通入氨气，以第四升温速率加热至450℃～650℃，并保温2h～4h，再以所述第四升温速率加热至880℃～920℃并保温1.5h～2.5h进行高温裂解，然后在保护气体气氛中以第五升温速率加热至1200℃～1600℃并保温0.5h～1h，然后冷却至室温，得到金属有机骨架材料NH2‑UIO‑66(Zr)掺杂的碳化硅纤维。