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为了提高SiC陶瓷的耐超高温及抗氧化性能,在制备SiC陶瓷先驱体过程中引入异质元素,合成新型SiC陶瓷先驱体,已成为当今高性能SiC陶瓷材料发展的主流。本论文以LPCS为原料,合成了含锆、钽、铪的SiC陶瓷先驱体PZCS(Polyzirconoca-rbosilane)、PTCS(Polytantalocarbosilane)和PHCS(Polyhafnocarbosilane),并制备了Si-Zr-C-O纤维、Si-Ta-C-O纤维和Si-Hf-C-O纤维。对先驱体的组成结构、反应影响因素以及反应机理进行了研究,并研究了纤维的组成结构及耐超高温和抗氧化性能。采用LPCS和Zr(AcAc)4为原料合成了含锆SiC陶瓷先驱体PZCS。当Zr(AcAc)4添加量为4 wt%~8 wt%、裂解温度480~520℃、反应温度390~450℃、反应时间6~8h时,合成的PZCS先驱体的产率为41%~63%,熔点为160~270℃,可纺性良好。PZCS的陶瓷产率为70%~82.4%,为高陶瓷产率先驱体。由PZCS制得的Si-Zr-C-O纤维,化学式为SiC1.24HxO0.56Zr0.0129,纤维直径11μm,抗拉强度2.5GPa。该纤维耐超高温性能良好,在1450℃和1600℃处理后,强度保留率分别为72%和36%,1800℃处理后Si-Zr-C-O纤维的化学式为SiC0.99HxO0.1Zry;纤维抗氧化性能良好,空气中1000℃热处理20h后,强度保留率为71.2%,热处理100h后,强度保留率为50%。以LPCS和Ta(AcAc)(OEt)4为原料合成了含钽SiC陶瓷先驱体PTCS。当Ta(AcAc)(OEt)4的添加量为4 wt%~10 wt%、反应温度为450℃、反应时间为6~12h、裂解温度为500℃时,合成PTCS先驱体的产率为66%~73%,软化点在180~260℃之间,可纺性良好,高于同样反应条件下PCS先驱体的产率。PTCS的陶瓷产率为73.3%~84.2%,为高陶瓷产率先驱体。由PTCS制得Si-Ta-C-O纤维,化学式为SiC0.63HxO0.55Tay。纤维直径20μm,抗拉强度1.9GPa。该纤维耐超高温性能良好,1450℃和1600℃处理后,纤维强度保留率分别为47%和32%,1800℃处理后Si-Ta-C-O纤维的化学式为SiC1.19HxO0.056Tay;纤维抗氧化性能良好,空气中1000℃热处理20h后,强度保留率为57%,处理100h后,强度保留率为61%。以LPCS和Hf(AcAc)4为原料合成了含铪SiC陶瓷先驱体PHCS。当Hf(AcAc)4的添加量为2 wt%~15 wt%,反应温度在为450℃,反应时间13~17h,裂解温度为500℃时,合成PHCS先驱体的产率为64%~67%,软化点在160~300℃之间,可纺性良好。PHCS的陶瓷产率在67.0%~83.9%,为高陶瓷产率先驱体。由PHCS制得Si-Hf-C-O纤维,化学式为SiC1.48HxO1.17Hfy。纤维平均直径14μm,平均抗拉强度1.8GPa。该纤维耐超高温性能良好,1450℃和1600℃处理后,强度保留率分别为61%和39%,1800℃处理后Si-Hf-C-O纤维的化学式为SiC1.13HxO0.06Hfy;Si-Hf-C-O纤维抗氧化性能良好,1000℃热处理20h后,强度保留率为74%。空气中1000℃热处理100h后,强度保留率为46%。异质元素的引入能明显地提高先驱体的陶瓷产率及SiC纤维的综合性能,Si-M-C-O纤维的耐超高温和抗氧化性能均优于Si-C-O纤维。对比Si-M-C-O纤维的性能可知,Si-Zr-C-O纤维的综合性能要优于Si-Ta-C-O纤维和Si-Hf-C-O纤维。