有机前驱体热解法是制备高温陶瓷的新方法,具有可在分子尺度上对陶瓷材料进行设计、液相成型和较低的制备温度等特点,在制备宏观高温陶瓷和微机电系统(MEMS)微小陶瓷件有重要发展前景。前驱体聚合物热解中伴有较大失重和收缩,易导致陶瓷开裂,成为制备大尺寸陶瓷件的主要难题。另一方面,采用液相前驱体热解制备微小陶瓷件在国际上近期刚刚起步,研究集中于少数聚硅氮烷前驱体制备硅氮碳陶瓷件,聚硅氮烷较贵、不易获得、难以处理。本论文基于易交联陶瓷化、价廉和易处理的液相聚硅氧烷前驱体,针对抑制陶瓷开裂和微成型等问题,开展了制备大尺寸硅氧碳(SiOC)陶瓷体和陶瓷微件的研究。采用在前驱体中引入液态第二相分子为缓冲剂的方法,抑制了交联和热解过程中前驱体和陶瓷的开裂,成功制得大尺寸无裂纹硅氧碳陶瓷。具体为在聚氢甲基硅氧烷(PHMS)和甲基乙烯基环硅氧烷(D4Vi)混合前驱体中引入聚二甲基硅氧烷(PDMS)为缓冲剂,经成型、交联和热解,获得长边尺寸为30 mm的无裂纹SiOC陶瓷体。虽然陶瓷体有20%的气孔率,但维氏硬度可达8.1 GPa。实验结果和分析表明,PDMS的引入缓解了硅氧烷交联固化过程中产生的应力,热解中在500-600°C脱出,为小分子副产物的脱出提供了通道,从而抑制陶瓷开裂。以PHMS+D4Vi为硅氧碳前驱体,金属(铝、铁、铜质)微件为母模,通过模转移和直接复模,经微成型、热交联和热解过程,成功制备出尺寸Φ=1.5 mm的SiOC陶瓷微齿轮和有序多孔阵列,精度达10 nm。制备中,采用PDMS为模转移材料,由于其与硅氧烷前驱体具有相似的化学结构,二者的良好润湿,形成高精度的微图案转移。与以往采用有机硅氮烷制备SiCN陶瓷微件不同,本过程所用硅氧烷廉价易得、对空气和水均不敏感、微成型过程能在空气中进行,这对其应用有重要意义。