[發明專利]一種低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體、制備方法及SiHfBCN陶瓷

在審

• 申請號: 202010176342.4
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111393579A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 馮志海;許藝芬;胡繼東;俸翔;田躍龍;李媛
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F230/04;C04B35/58
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體，其特征在于：所述前驅體的結構式如下：

其中：R₁、R₂、R₃、R₄、R₅為H、甲基、乙烯基、苯基、炔丙基或烯丙基；x、y、z，m，n均為正整數，且x≥1，y≥1，z≥1，m≥1，n≥1。

2.權利要求1所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟(1)、采用惰性氣體置換反應容器中的空氣后加入有機溶劑，在20～30℃下將含不飽和基團的液態SiBCN前驅體以及含不飽和基團的鉿前驅體投入到反應容器中，并加入自由基引發劑，充分攪拌均勻后得到均相溶液；

步驟(2)、對所述均相溶液進行加熱，引發體系發生不飽和基團間的自由基聚合反應，得到SiHfBCN前驅體，反應溫度為60～180℃，反應時間為0.5～2h；

步驟(3)、反應完后將體系溫度降低至30℃以下進行減壓蒸餾，除去體系中的溶劑，得到液態SiHfBCN前驅體。

3.根據權利要求2所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：所述含不飽和基團的液態SiBCN前驅體的粘度≤200cp。

4.根據權利要求2所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：所述含不飽和基團的鉿前驅體的結構式如下：

其中：R₁，R₂，R₃，R₄為茂基、乙烯基、苯基、炔丙基或烯丙基，且R₁，R₂，R₃，R₄中至少有一種基團為乙烯基或烯丙基。

5.根據權利要求2所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中加入的SiBCN前驅體和鉿前驅體的質量比為1:2～5:1。

6.根據權利要求2所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：所述自由基引發劑為過氧化物類或偶氮類引發劑，所述自由基引發劑的加入量為SiBCN前驅體和鉿前驅體質量總和的0.5％～5％。

7.根據權利要求6所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：所述過氧化物類引發劑為過氧化二異丙苯、過氧化二苯甲酰或過氧化二碳酸二環己酯；所述偶氮類引發劑為偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈。

8.根據權利要求2所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：所述有機溶劑為四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜；所述有機溶劑的加入量為SiBCN前驅體和鉿前驅體質量總和的1～5倍。

9.根據權利要求2所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中采用惰性氣體置換反應容器中的空氣的具體方法為：先對反應容器抽真空后充入惰性氣體，重復3～5次。

10.根據權利要求2所述的低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中減壓蒸餾的蒸餾溫度為50～100℃，真空度為-0.09～-0.1Mpa；所述反應容器為Schlenk反應器。

11.一種低氧液態SiHfBCN陶瓷前驅體，其特征在于：采用權利要求2～10之一所述的制備方法制備得到。

12.一種SiHfBCN陶瓷，其特征在于：采用權利要求1或11所述的SiHfBCN陶瓷前驅體在惰性氣氛下進行800～1500℃裂解處理，得到SiHfBCN陶瓷。