[发明专利]铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1：将乙酸铝、乙酰丙酮锆和聚硼硅氮烷在反应釜中混合，然后注入聚二甲基硅烷并均匀覆盖在乙酸铝、乙酰丙酮锆和聚硼硅氮烷的混合物表面，加热后保温，得到粗料；将所述粗料经二甲苯溶解、过滤、减压蒸馏，得到铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼先驱体细料；

S2：将所述铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼先驱体细料置于熔融纺丝筒中，在惰性气氛下加热至熔融状态，随后加压，熔体流经过滤网、喷丝板流出，得到铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼先驱体纤维束；之后进行不熔化处理，得到交联纤维；

S3：将所述交联纤维进行烧结，得到所述铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维；

S2中，不熔化处理具体包括步骤：将所述铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼先驱体纤维束在空气中，320-360℃热交联4-6h，得到交联纤维；

S3中，所述烧结具体包括步骤：将所述交联纤维放在烧结炉中，通氨气，以100-200℃/h的速率升温至450-650℃，保温2-4h；随后以相同的速率升温至900℃，高温裂解2h；再在氩气的气氛中，以50℃/h的速率升温至1200-1600℃，保温0.5-1h，之后随炉冷却，得到所述铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维。

2.根据权利要求1所述的铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维的制备方法，其特征在于：

S1中，所述乙酸铝、所述乙酰丙酮锆和所述聚硼硅氮烷的质量比为(1～4.5)：100：15。

3.根据权利要求1所述的铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维的制备方法，其特征在于：

S1中，所述加热的升温速率为20℃/min，所述保温的温度为180℃；

所述反应釜为高压釜。

4.根据权利要求1所述的铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维的制备方法，其特征在于：

S1中，所述乙酰丙酮锆和所述乙酸铝的纯度大于99％；

所述聚硼硅氮烷的纯度大于99％；所述聚硼硅氮烷的软化点为70±5℃。

5.根据权利要求1所述的铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维的制备方法，其特征在于：

S2中，所述加热的升温速率为0.5℃/min，所述加压后的压强为3-5MPa。

6.根据权利要求1所述的铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维的制备方法，其特征在于：

S3中，所述氨气的流量为300-500mL/min；

所述氩气的流量为100-200mL/min。

7.权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维。

8.权利要求7所述的铝、锆共掺杂的碳化硅/氮化硼纤维在高性能纤维领域中的应用。