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1、第19卷第4期化 学 进 展Vol.19No.42007年4月PROGRESSINCHEMISTRYApr.,2007陶瓷先驱体聚合物的应用3熊亮萍 许云书(中国工程物理研究院核物理与化学研究所 绵阳621900)摘 要 概述了几种典型的陶瓷先驱体聚合物聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧烷和聚硅烷等在陶瓷材料制备中的应用研究进展,重点阐述了在该领域所取得的研究成果,并针对目前存在的不足提出了今后的研究方向。关键词 陶瓷先驱体聚合物 聚碳硅烷 聚硅氮烷 聚硅氧烷 聚硅烷 陶瓷材料中图分类号:O63414;TQ174175文献
2、标识码:A文章编号:10052281X(2007)0420567208ApplicationofPreceramicPolymers3XiongLiangpingXuYunshu(InstituteofNuclearPhysicsandChemistry,ChinaAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang621900,China)AbstractThisarticlereviewestherecentprogressinappliedresearchofseveraltypicalp
3、receramicpolymers,includingpolycarbosilane,polysilazane,polysiloxane,polysilane,etc,whichwereusedinthepreparationofceramicmaterials.Theachievementsaresummarizedinemphasis.Aimingattheexistingdefects,thedevelopmentprospectsarepointedout.Keywordspreceramicpolymer
4、s;polycarbosilane;polysilazane;polysiloxane;polysilane;ceramicmaterials 现代陶瓷材料具有高硬度、高强度、低密度、耐驱体的结构和性质对陶瓷材料的性能有着重要的影高温、抗腐蚀、耐辐射等优异性能以及特殊的电、磁、响,而且不同的陶瓷材料对先驱体有不同的要求。[4]热、光、声等功能效应,在航空、航天、电子、核能等高针对陶瓷先驱体的选择,Seyferth等提出了以下原科技领域以及机械、冶金、化工等一般工业领域均具则:(1)单体原料易得且价格低廉;(2)合
5、成工艺简[1,2]有广阔的应用前景。因此,美、日、德、法等国家单,产率高;(3)聚合物为液体或可溶可熔的固体;都把开发高性能的陶瓷材料列为重点发展项目(4)聚合物在室温下能稳定存在,不与空气中的H2O之一。或O2发生反应;(5)裂解时逸出气体少且无毒无害,[3]1975年,Yajima等利用有机高分子聚碳硅烷陶瓷产率高。根据以上原则,结合制备工艺以及对(PCS)成功地制备出SiC陶瓷纤维,开辟了有机聚合产物的要求,好的先驱体还应具备以下特点:流变性物先驱体向无机陶瓷转化的新领域。此后,利用聚好、含有一定的活性基团、
6、裂解后基本无杂质、密度合物先驱体转化制备陶瓷材料的方法蓬勃发展起较高、具有裂解产物微观结构的可控性和可选择性来,在制备陶瓷纤维、陶瓷基复合材料、纳米复相陶等。以上述特征为指导,目前性能较好和应用较多瓷、陶瓷涂层、超细陶瓷微粉等方面都已取得了引人的陶瓷先驱体主要有聚碳硅烷、聚硅氮烷、聚硅氧注目的成果。烷、聚硅烷等。陶瓷先驱体聚合物,简称陶瓷先驱体或先驱体,本文概述了这几种典型的聚合物先驱体在制备是用化学方法合成的一类聚合物,一般含有硅,它们陶瓷材料领域中的应用情况,包括已取得的研究成在一定温度范围内发生裂解,转化为无
7、机陶瓷。先果和尚需解决的问题,提出了今后的发展方向。收稿:2006年5月,收修改稿:2006年8月3通讯联系人 e2mail:xuyunshu@caep.ac.cn©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·568·化 学 进 展第19卷剂量从10MGy降至5MGy,从而降低了PCS先驱丝1 聚碳硅烷先驱体经辐射处理制备高性能SiC纤维的成本。 聚碳硅烷(polycarb
8、osilane,PCS)是利用先驱体转近期,人们还发现SiC纤维具有吸收雷达波的[10]化法最早成功地制备出陶瓷材料使用的先驱体,也能力。将纳米金属如Ni等引入PCS先驱体,可是目前对其合成方法及不熔化处理研究最为活跃、制备出含Ni的SiC复合陶瓷纤维,其电阻率降低至03应用最为广泛的陶瓷先驱体之一。在国外,聚碳硅10—10Ω·cm。利用此陶瓷纤维制成的树脂
