溶胶一凝胶法制备耐高温SiZrOC陶瓷纤维
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利用含碳官能团的硅氧烷或聚硅氧烷与硅酸酷的溶胶反应通过纺丝和高温热解同样可以获得SiOC纤维。它具有由Si、U和C原子以共价键相连的四面体结构，也可看作是SiO2的硅氧四面体结构中的原子部分被c原子取代的产物，由于被取代的U原子只能与2个Si原子成键，而C原子可与4个Si原子成键，所以C原子的引入使得硅氧四面体骨架的刚性增强，因此SiOC纤维较氧化硅纤维具有更好的高温稳定性、高温抗蠕变性和化学稳定性以及力学性能。利用金属盐或金属醇盐与硅氧烷的溶胶凝胶反应能同时将金属元素(如Al、Ti、zr、Hf等)引入到SiOC纤维中，这些异质元素在热解或热处理过程中能形成金属氧化物或金属碳化物等高温相。一方面这些相有高的熔点;另一方面这些相的形成能阻碍原子的扩散，抑制在高温环境中由于碳热还原引起的材料失效，从而能进一步提高SiOC纤维的高温性能。研究证明，将少量zr元素(1%～2%)加入到SiC或SiCN陶瓷纤维中能明显提高纤维的高温稳定性和高温抗氧化性。
以二氯氧化锆为锆源，以正硅酸乙酯和二甲基二乙氧基硅烷为硅氧烷前驱体，以乙醇为溶剂，利用氧氯化锆与硅氧烷的水解缩合反应，采用液相纺丝获得了米级的PZSO纤维。通过反应调控和条件优化获得最优的纺丝条件是HzO/Si=0.59，Zr/Si=0.02。PZSO纤维经氢气中1000℃热解1h，形成SiZrOC陶瓷纤维，对应的陶瓷产率为84.7%。SiZrOC纤维表面均匀光滑、断面致密，并保持了热解前PZSO纤维的圆形截面结构。获得的SiZrOC陶瓷纤维具有优异的高温稳定性，在惰性气氛中可稳定到1500℃。
