Zr/Si/C陶瓷可在空气中生成致密的ZrO₂/SiO₂复相氧化层,因而具有卓越的抗氧化性能和耐高温性能。先驱体转化法是制备Zr/Si/C陶瓷的有效手段,烧成温度低,可灵活制作形状特殊的陶瓷。本文利用二茂锆类化合物锂化后的高活性,在常温常压下直接与氯硅烷单体反应得到含锆聚合物,可作为单源先驱体制备Zr/Si/C陶瓷。先驱体具有良好的可加工性,结合乳液成型法和牺牲模板法,可制备具有电磁吸波性能和耐高温性能的陶瓷微球或泡沫陶瓷。主要研究工作包括以下几部分:首先,对二甲基二茂锆进行锂化,借助其高活性分别与二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷单体反应,常温常压下得到聚合物PZS-1、PZS-2、PZS-3。通过TG、TG-FTIR、TG-GC-MS分析表明,三种聚合物在800℃氮气中陶瓷产率为77.14%⁵5.91%,在氦气中为78.55%⁵7.26%,其无机化过程可分为两个阶段:室温到400℃,主要是水的挥发,以及甲基、硅甲基、乙烯基从主链上脱除而形成各类烷烃、烯烃的逸出;450℃到700℃,主要是环戊二烯基从主链上脱除,并分解生成乙烯。利用XRD、SEM、EDS研究转化得到的陶瓷在1000²000℃的高温行为,结果表明,三种含锆先驱体在1000℃均可转化为含Zr、Si、C、O元素的陶瓷。在1000¹600℃陶瓷样品中晶体主要是SiO₂、ZrO₂、ZrSiO₄等含氧晶体。1600℃以上时,陶瓷经历碳热还原生成六边形碳化锆晶核,并按“台阶生长机制”生长。在2000℃的高温中,三种先驱体转化的陶瓷中晶体完全变为高结晶度的ZrC。锆元素在1000²000℃始终为最主要元素,硅含量随着SiO₂、ZrSiO₄的分解逐渐减少但始终存在,氧含量逐渐减少至几乎完全消失,最终陶瓷产物为Zr/C/Si陶瓷。利用PZS-3可加工性,在1000℃成功制备了陶瓷微球,具有高达34dB的最大电磁波吸收量,在高温电磁波吸收材料领域具有广阔的应用前景。然后,通过对价格更经济的二氯二茂锆进行锂化,并分别与二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷单体反应,常温常压下得到含锆聚合物PZS-a、PZS-b、PZS-c。通过TG、TG-FTIR、TG-GC-MS、XRD分析发现,制备得到的含锆先驱体在800℃氮气中的陶瓷产率为80.93%⁶7.53%,在氦气中为80.69%⁶6.29%,其裂解可分为两个阶段:室温到300℃,主要是茂环从主链上脱除生成环戊二烯;300℃到800℃:环戊二烯基几乎完全分解成丙炔、丙烯、丙烷、丁烯等小分子,遗留成分转变为无机陶瓷。利用XRD、SEM、EDS研究转化得到的陶瓷在1000²000℃的高温行为,结果表明,三种含锆先驱体在1000℃均可转化得到含有Zr、Si、C、O元素的陶瓷,而且其在1000²000℃温度范围内的结晶变化规律与由二甲基二茂锆出发得到的陶瓷类似。利用PZS-c良好的可加工性,可通过乳液法制备陶瓷微球。1000℃烧成的陶瓷微球球形度好,在1800℃处理过的产物依然保持球形。另外,以PZS-c为先驱体,通过牺牲模板法,在1000℃制备出了含有三维网络结构的介孔泡沫陶瓷,其泡沫结构在高达1800℃的高温处理后仍可保持。该泡沫陶瓷由SiO₂、ZrO₂晶体及非晶相ZrSiCO组成,这种陶瓷具有高达39dB的电磁波最大吸收量,吸波频率在15GHz到4GHz范围连续可调,密度低至1.66g/cm³,可用作轻质耐高温电磁波吸收材料、高温催化剂载体或高温气体过滤器等。