[发明专利]一种Si-B-N陶瓷纤维的制备方法

权利要求书

1.一种Si-B-N陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将聚碳硅烷纤维置于装置中，抽真空后充入含硼气氛，随后进行电子束辐照交联，得到含硼的聚碳硅烷不熔化纤维；

2)将含硼的聚碳硅烷不熔化纤维先在氨气气氛中加热至第一高温，然后改变气氛为惰性气氛，在惰性气氛中继续加热至第二高温，得到Si-B-N陶瓷纤维；

所述步骤1)中聚碳硅烷纤维是由软化点在70～240℃范围内且氧含量低于1wt％的聚碳硅烷经熔融纺丝制得，所述聚碳硅烷纤维的直径小于30μm；

所述步骤1)中含硼气氛是指含B₂H₆、B₄H₁₀、B₃N₃H₆中的一种气体的气氛，或者是指B₂H₆、B₄H₁₀、B₃N₃H₆中的一种气体与惰性气体的混合气体；

所述B₂H₆、B₄H₁₀、B₃N₃H₆中的一种气体与聚碳硅烷纤维的质量比为(1～50)：100。

2.根据权利要求1所述的Si-B-N陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中电子束辐照的条件为：辐照剂量率10～10⁵Gy/s，辐照总剂量为5～40MGy。

3.根据权利要求2所述的Si-B-N陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中在氨气气氛中加热的方法为：按照0.1～10℃/min的升温速度从室温升温至500～1000℃范围内的第一高温，并在第一高温保温0.5～4h。

4.根据权利要求3所述的Si-B-N陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的氨气气氛是指纯氨气或纯氨气与氮气的混合气体，当氨气气氛为纯氨气与氮气的混合气体时，混合气体中纯氨气的浓度大于30vol％。

5.根据权利要求4所述的Si-B-N陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中在惰性气氛中继续加热的方法为：按照1～30℃/min的升温速度从将温度从变换气氛后的温度升至1000～1700℃范围内的第二高温，并在第二高温保温0.5～4h。

6.根据权利要求5所述的Si-B-N陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛指氩气和氦气。

7.一种Si-B-N陶瓷纤维，其特征在于，它根据权利要求1-6中任一权利要求所述的制备方法获得，其硼含量在1～15wt％之间可调控，氧含量低于2wt％，碳含量低于1wt％，拉伸强度大于1.5GPa 。