一种SiBCN陶瓷气凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种SiBCN陶瓷气凝胶及其制备方法和应用。所述方法是以分子结构中同时含有

【技术实现步骤摘要】
一种SiBCN陶瓷气凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于陶瓷气凝胶领域，具体涉及一种SiBCN陶瓷气凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]新型高超声速飞行器在大气层中长航时、高马赫数飞行时需经历严酷的气动热环境，因此必须使用轻质高效耐高温隔热材料对飞行器进行隔热防护，以保护飞行器结构和内部设备的安全工作。此外，由于处于强氧化环境中，要求隔热材料具有优异的高温抗氧化性能。现有的氧化物和炭气凝胶等隔热材料在耐热性能、隔热性能和力学性能等方面均不能满足要求，亟需发展耐氧化性、耐温性和高温导热等性能更好的气凝胶材料。
[0003]陶瓷气凝胶因其具有非常好的化学、物理和结构稳定性，在高温和高腐蚀环境中的应用引起了极大的关注。到目前为止，已经发展了SiC、SiOC、SiCN等陶瓷气凝胶材料体系，其中，SiC、SiOC在高温下易结晶析出，会降低高温环境下的结构稳定性，SiCN陶瓷气凝胶在1400℃以下属于亚稳态体系，在1400～1500℃会发生分解而析出Si3N4和SiC晶相，这些缺点使得SiC、SiOC、SiCN陶瓷气凝胶应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiBCN陶瓷气凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤∶(1)在惰性气氛的保护下，将聚硼硅氮烷作为前驱体加入到有机溶剂中并搅拌均匀，配制得到前驱体溶液；(2)向所述前驱体溶液中加入催化量的催化剂并搅拌均匀，得到湿凝胶前驱体溶液；(3)对所述湿凝胶前驱体溶液进行加热反应，然后冷至室温，得到聚硼硅氮烷湿凝胶；(4)将所述聚硼硅氮烷湿凝胶干燥，得到聚硼硅氮烷气凝胶；(5)将所述聚硼硅氮烷气凝胶置于惰性气氛中进行高温热解转化，得到SiBCN陶瓷气凝胶。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚硼硅氮烷的分子结构中同时含有
‑
CH＝CH2键和Si
‑
H键；优选的是，所述聚硼硅氮烷的分子结构中所含有的
‑
CH＝CH2键和Si
‑
H键的摩尔比为(1.1∶1)～(1∶1.1)。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂选自石油醚、四氢呋喃、正己烷、环己烷、四氢呋喃和正庚烷中的一种；和/或所述催化剂为过氧化二异丙苯或卡斯特催化剂。4.如权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述前驱体溶液的浓度为5wt％～40wt％；和/或所述催化剂的浓度为10～100p...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺丽娟，王孟，刘圆圆，高翠雪，李文静，张昊，赵英民，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：