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制备出陶瓷产率高,使用方便,元素组成合理,成本较低的先驱体一直是SiC先驱体技术发展的方向。聚甲基硅烷(Polymethylsilane,PMS)具有室温液态、分子元素组成近化学计量比等优点,在SiC先驱体方面有很好的应用潜力。但PMS分子量小,交联度低,加热过程中大量小分子逸出造成失重,且PMS以Si-Si为主链,在Si-Si的断裂重排为Si-C过程中也容易造成小分子逸出失重。PMS的结构缺陷决定了其不适合直接用作SiC先驱体。本文通过改性使PMS由不可用变为可用,探索了改性PMS在制备SiC基复合材料、SiC纤维和SiC纳米线方面的应用,取得了很好的效果。由于PMS合成条件苛刻,合成规模一般较小,不能满足制备SiC材料的要求。本研究首先通过合成工艺改进将PMS的Wurtz合成由10g/次放大到近200g/次,最佳反应条件为二氯甲基硅烷(Dichloromethylsilane,DCMS):Na:甲苯=1mol:2mol:350ml,反应温度80℃,反应时间24hr。在此条件下合成的PMS数均分子量860,在空气中易氧化,陶瓷产率35%,热解产物富硅,Si/C(atom)=1.23。PMS与SbCl3室温反应得到了液态先驱体锑改性聚硅烷(Antimony substitutedpolymethylsilane,A-PMS)。SbCl3活性较低,避免了A-PMS的过度交联,使其在室温保持液态,具有较好的可加工性。SbCl3与Si-H的反应消耗了PMS中的Si-H,使A-PMS在空气中具有较好的稳定性。Sb元素的引入使A-PMS具有较高的分子量和交联度,同时促进了Si-Si的重排,A-PMS在320℃热交联,产物形成以SiC4和SiC3H为主的高度交联结构,陶瓷产率高达91%。A-PMS热解得到β-SiC,Si/C原子比为1.12。A-PMS作为先驱体制备SiC基复合材料,具有不需要溶剂、低温固化增重等优点,将A-PMS用于制备Cf/SiC复合材料,根据A-PMS 320℃交联后陶瓷产率高的特点改进了PIP工艺,实现了低温增重,减少了高温烧结次数,经过4次高温烧结制备出密度1.76g/cm3的Cf/SiC复合材料,弯曲强度381MPa。以A-PMS为先驱体,通过改性的PIP制备Cf/SiC复合材料,将复合材料的制备周期由120hr左右缩短至60hr左右,提高了制备效率,降低了制备成本。用A-PMS为先驱体,国产KD-Ⅰ型SiC纤维为增韧相制备的SiCf/SiC复合材料,密度2.05g/cm3,弯曲强度353MPa。PMS与聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)两者结构、性质各有特点,将两者共混,有望得到物理状态、性质可调的先驱体,并利用PMS与PCS热解产物分别富硅和富碳的特点得到近化学计量比的SiC。将PMS与PCS室温共混,两者不发生反应,PMS/PCS陶瓷产率只有48-54%。将PMS/PCS加热,PMS与PCS发生Si-H热交联反应,使产物熔点升高,在二甲苯中的溶解度降低,陶瓷产率提高。PMS/PCS 320℃热交联产物陶瓷产率高达81-83%,表现出协同效应。PMS/PCS经1250℃热解,产物C/Si比值在0.81-1.29之间,与纯PMS或PCS相比更接近化学计量比。C/Si比值与PMS/PCS中PMS比例基本成线性关系。经1600℃热解,得到近化学计量比的SiC。将8wt%的PMS加入聚铝碳硅烷(Polyaluminocarbosilane,PACS),PMS的加入降低了PACS的可纺性,纺丝速度由250-300r/min降低至60r/min。经1250℃烧结,得到的纤维直径15.3μmm,强度1.54GPa。1800℃热处理后保持较好的形貌。用PMS/PCS共混后在N2中1250℃裂解,在不用催化剂的条件下生成了高纯度的超长SiC纳米线,长度3mm左右,直径250nm。