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先驱体具有高分子工艺性好、分子结构可设计、陶瓷化温度低及能达到分子级水平的均匀分散等特点,可纺成丝,可模塑成型,也可用于陶瓷基复合材料的制备。本论文研究了新型锆基(ZrC和ZrB2)陶瓷先驱体及先驱体纤维的制备与裂解。(1)以氯氧化锆、水杨醇和三乙胺为原料制备ZrC陶瓷先驱体。研究了氯氧化锆与三乙胺的摩尔比为1:2、1:1.86、1:1.84、1:1.82、1:1.8、1:1.78、1:1.74,以及氯氧化锆与水杨醇的摩尔比为1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5对先驱体的影响。对先驱体在甲醇、丙酮等溶剂中的溶解性进行了探讨。将先驱体分别在1000℃1400℃下裂解,利用TG-DSC热分析技术和管式炉探究了先驱体的交联与裂解过程。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱、透射电子显微镜和能谱等对裂解产物进行了表征。研究表明,1400℃裂解产物为ZrC晶相,呈不规则多面体结构,晶粒平均尺寸为100 nm。(2)选用ZrC陶瓷先驱体和硼酸为原料合成ZrB2陶瓷先驱体。探讨了5组不同Zr:B摩尔比(1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5)对先驱体的影响。研究了先驱体在乙醇、四氢呋喃等溶剂中的溶解性能。将先驱体分别在1000℃1400℃下裂解,运用TG-DSC和管式炉等手段,对先驱体的交联与裂解行为进行了系统探究。采用XRD、SEM及Raman对裂解产物进行了表征。结果表明,裂解温度对产物成分、结构以及物相有明显的影响,1400℃裂解产物主要为ZrB2晶相,呈球形或棒状形貌,晶粒平均尺寸为150 nm。(3)采用聚乙酰丙酮锆(PZO)、水杨醇和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,通过静电纺丝纺制ZrC先驱体纤维。探讨了静电纺丝的纺丝条件。将先驱体纤维分别在1000℃1400℃下裂解,利用TG-DSC和管式炉等手段,研究了裂解过程。通过XRD、SEM、Raman、TEM等对先驱体纤维和裂解纤维进行表征。研究表明,1400℃裂解产物较好地保持了纤维状,表面光滑,直径分布较均匀。(4)以PZO、硼酸、水杨醇和PVP为原料,纺制Zr B2先驱体纤维。对先驱体纤维的纺丝条件进行了研究。将先驱体纤维分别在1000℃1400℃下裂解,利用TG-DSC和管式炉分析了裂解过程。采用XRD、SEM、Raman、TEM/HRTEM及BET对先驱体纤维及裂解产物进行表征。结果表明,1400℃裂解产物仍为纤维状,表面光滑。