六方结构BN(C)材料具有耐腐蚀、抗氧化、密度低、耐高温以及良好的高温力学性能和透波性等优点,因此在高温结构部件、复合材料增强相、固体润滑剂、催化剂载体等领域有着广泛的应用前景。但制备BN(C)纤维及各种异型件困难,同时受原料纯度的影响,制备材料的性能难以得到充分发挥。面临该问题的主要原因是可用来制备BN(C)材料的先驱体非常有限,所以合成高纯度、有良好成型性的先驱体是解决以上问题的关键。三氯硼吖嗪(B3N3H3Cl3)是一种含有B-N六元环和Cl,H元素的固体分子晶体,它最初在1967年被合成,但以此为骨架原料合成BN(C)先驱体并进一步制备微纳米材料的研究却少见报道。本文以三氯硼吖嗪为基本原料,系统研究了其成键的方向性和选择性,并采用苯胺、烯丙基胺为交联分子设计合成了高纯度、可成型性好的先驱体,进而制备了BN(C)纤维等微纳米材料。研究证明三氯硼吖嗪/苯胺和三氯硼吖嗪/烯丙基胺烯丙基胺是合成BN(C)材料优良的先驱体。本文主要研究成果如下。采用高能球磨辅助法合成了三氯硼吖嗪,并对其进行了详细表征。结果表明,三氯硼吖嗪结构由B-N六元环和B-Cl键,N-H键构成的正交晶系分子晶体。对三氯硼吖嗪的键长和电荷分布进行了第一性原理计算,结果表明B-Cl键长为1.812Ao,大于N-H键1.042Ao,B-Cl键有很强的极性,电荷向Cl原子偏移,这些特征决定了三氯硼吖嗪分子与胺基反应的方向性和选择性。设计合成了三氯硼吖嗪/苯胺体系先驱体,热力学计算表明,三氯硼吖嗪与苯胺反应形成二聚体的自由能为-3.323Kcal/mol,整个体系为能量降低的过程。实验结果表三氯硼吖嗪与苯胺摩尔比为1:0.8,120°C聚合24h得到的先驱体分子量可达3169,具有良好的成型性。TG-DTG研究表明,先驱体热裂解反应主要发生在175~300°C,320~700°C温度段,低温阶段主要释放有机基团气态产物,高温阶段主要释放C,H元素的气态产物,陶瓷产率可达52%。根据热分解特征,建立了先驱体陶瓷化结构演化模型,详细分析了结构演化机制。元素分析表明,经氨气1100°C处理后产物的C含量仅有1.95wt%,主要成分为BN。设计合成了三氯硼吖嗪/烯丙基胺体系先驱体,聚合机理研究表明,三氯硼吖嗪与烯丙基胺交联通过B-Cl键与伯胺(-NH2)键在一维方向链接成线形分子。对三氯硼吖嗪与烯丙基胺反应生成二聚体进行了热力学计算,结果表明反应自由能为-2.692Kcal/mol。实验研究表明先驱体在90°C聚合24h,先驱体有良好的成型性。热分析研究表明,先驱体热裂解反应主要发生在120°C,180°C, 300°C温度段,120~180°C主要发生残留的B-Cl键与N-H键的反应释放HCl气体以及部分有机基团的分解,即先驱体进一步聚合的过程。300°C附近主要进行C-C键与N-H键的反应释放含有C,H元素气体的过程。根据热分解特征,建立了先驱体陶瓷化结构演化模型,深入研究了结构演化机制。元素分析表明,经氨气1100°C处理后产物的C含量进一步降低,为1.24wt%,陶瓷网络结构由B-N键构成。研究了三氯硼吖嗪/烯丙基胺体系先驱体的流变行为,结果表明先驱体为剪切变稀流体,剪切速率为560s-1,温度80°C,先驱体的粘度稳定,有利于纺丝。采用该先驱体制备了BN(C)微纳米纤维,用熔融挑丝法获得的纤维直径约为10μm,长度可达30cm,用静电纺丝法制备的纤维经1550°C热处理后直径为200nm。分别研究了热处理气氛对纤维形貌和结构的影响,结果表明N2处理的纤维形貌没有明显变化,氨气处理有明显的除C作用,同时对纤维造成一定刻蚀,在1100°C氨化这种刻蚀作用明显。高温氮化,会由于结构调整和原子重排作用,纤维缺陷会得到修复,在1550°C氮化修复作用明显。制备的BN和BCN纤维有着优良的抗氧化性,在空气气氛中BN纤维800°C时仅约有5%的热失重,而BCN纤维到1200°C约有10%的热失重,抗氧化性明显优于C纤维。