陶瓷前體聚合物課件

目錄陶瓷前驅(qū)體簡(jiǎn)介聚硅碳烷聚硅碳氮烷聚硅碳硼烷含金屬聚硅碳烷12007年有機(jī)硅培訓(xùn)班陶瓷藝術(shù)品或高性能陶瓷22007年有機(jī)硅培訓(xùn)班浸漬的氮化硅陶瓷32007年有機(jī)硅培訓(xùn)班從分子陶瓷前體制備陶瓷材料的幾個(gè)方法42007年有機(jī)硅培訓(xùn)班制備前體聚合物衍生化陶瓷過程52007年有機(jī)硅培訓(xùn)班陶瓷工程62007年有機(jī)硅培訓(xùn)班陶瓷粉體材料轉(zhuǎn)化過程72007年有機(jī)硅培訓(xùn)班陶瓷材料微結(jié)構(gòu)Si-C-N陶瓷形貌Si3N4（Al2O3/V2O3）82007年有機(jī)硅培訓(xùn)班硅氮纖維

——由硼改性的聚硅氮烷在80度熔融紡絲得綠色纖維，在200度于氨氣中交聯(lián)，然后在1050度氬氣中熱裂解。92007年有機(jī)硅培訓(xùn)班Si-B-C-N涂層底物：C/C-SiC涂層：25%甲苯溶液熱解：1000度，氮?dú)夂穸龋?0微米，無裂紋Si-B-C-N涂層的氧化102007年有機(jī)硅培訓(xùn)班由乙烯基取代的寡聚硅氮烷和三（氫硅乙基）硼烷制備纖維增強(qiáng)的Si-B-C-N陶瓷112007年有機(jī)硅培訓(xùn)班陶瓷前驅(qū)體高分子簡(jiǎn)介為什么要研究陶瓷前驅(qū)體？相對(duì)于采用無機(jī)方法制備陶瓷材料而言，高分子陶瓷前驅(qū)體方法具有結(jié)構(gòu)可調(diào)，可以形成特殊形態(tài)結(jié)構(gòu)陶瓷等優(yōu)點(diǎn)。陶瓷前驅(qū)體聚合物的要求？可控的流變學(xué)特性；深度的反應(yīng)性能；可控的熱解降解；高的陶瓷密度和陶瓷產(chǎn)率；對(duì)設(shè)計(jì)的陶瓷產(chǎn)品和微結(jié)構(gòu)具有高的選擇性。122007年有機(jī)硅培訓(xùn)班常見的陶瓷前驅(qū)體聚合物132007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅碳烷簡(jiǎn)介定義：含有Si-C鍵的高分子或側(cè)鏈以Si-C鍵連接到主鏈上的高分子。主鏈以Si-C鍵交遞排列的高分子在高分子鏈結(jié)構(gòu)中以Si-C鍵為主要結(jié)構(gòu)單元。發(fā)展早期，聚碳硅烷的研究目的就是為了獲得作為連續(xù)陶瓷纖維生產(chǎn)的硅碳前體材料。到現(xiàn)在，其研究目的已擴(kuò)展到其作為一種新型高分子的基礎(chǔ)研究和作為具有廣闊的應(yīng)用前景的新材料的研究開發(fā)。142007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅碳烷的合成

——聚硅烷裂解聚硅烷裂解可以制備可溶的聚硅碳烷。這是矢島圣使就是采用在高溫下使聚硅烷進(jìn)行重排得到聚硅碳烷，然后再處理得到硅碳陶瓷。152007年有機(jī)硅培訓(xùn)班線性聚硅碳烷的合成

——Wurtz還原合成雙鹵單體在金屬鈉的作用下發(fā)生脫鹵形成高分子是最早合成聚硅碳烷的方法。這個(gè)方法與合成聚硅烷的過程很相似。它也是目前工業(yè)生產(chǎn)所采用的主要方法。為了人為地調(diào)節(jié)產(chǎn)物中的SiC比，也可以采用多種單體一起共聚合。第二單體不僅可以是不同的二氯有機(jī)單體，也可以采用二氯硅烷，但在后者情況下，由于兩種單體的競(jìng)聚率的不同而容易產(chǎn)生聚硅烷鏈節(jié)，所以所得到的并非完整排列的聚硅碳烷。為了得到完整的聚硅碳烷，研究者開發(fā)出了格式試劑法。162007年有機(jī)硅培訓(xùn)班線性聚硅碳烷的合成

——格氏反應(yīng)合成

格式試劑也可以用于合成聚硅碳烷。一般都是采用有機(jī)雙格式試劑與二氯硅烷反應(yīng)，其中Br-R-Br一般為活潑的有機(jī)小分子，如氯芐等。由于縮聚反應(yīng)對(duì)單體的要求特別高，單體的純度嚴(yán)重影響產(chǎn)物聚碳硅烷的分子量，在這種反應(yīng)中很難得到純度特別高的格式試劑，所以這種方法所得聚碳硅烷分子量一般不高，大約在幾百到三千之間。但可以通過一些后處理的方法來提高產(chǎn)物的分子量，如聚合后再交聯(lián)。172007年有機(jī)硅培訓(xùn)班線性聚硅碳烷的合成

——硅氫化反應(yīng)合成

作為有機(jī)硅反應(yīng)中常用的一種合成手段，硅氫加成反應(yīng)也被用于合成聚硅碳烷。它包括通過硅氫化反應(yīng)對(duì)高分子進(jìn)行改性(如接枝、交聯(lián)或擴(kuò)鏈等)和直接通過小分子間的硅氫化反應(yīng)來得到聚硅碳烷。所得聚硅碳烷包括直鏈聚硅碳烷、樹枝狀聚硅碳烷甚至交聯(lián)型聚硅碳烷。182007年有機(jī)硅培訓(xùn)班192007年有機(jī)硅培訓(xùn)班線性聚硅碳烷的合成

——催化脫氫反應(yīng)合成202007年有機(jī)硅培訓(xùn)班線性聚硅碳烷的合成

——開環(huán)聚合反應(yīng)合成

環(huán)狀有機(jī)硅化合物進(jìn)行開環(huán)聚合是合成聚硅碳烷非常有效的手段。根據(jù)開環(huán)聚合的方法的不同，可以分為熱開環(huán)聚合、陰離子開環(huán)聚合、過渡金屬催化開環(huán)聚合等。

212007年有機(jī)硅培訓(xùn)班線性聚硅碳烷的合成

——烯烴復(fù)分解反應(yīng)合成

近來由于應(yīng)用Schrock的二烯催化劑而導(dǎo)致了非環(huán)二烯烯烴復(fù)分解化學(xué)的問世。這種方法也被用于合成聚碳硅烷。既可以用有機(jī)硅二烯基單體也可以用混合單體。而且可以用這個(gè)反應(yīng)合成含硅氯鍵的聚碳硅烷，然后通過后功能化來進(jìn)行側(cè)鏈的修飾。222007年有機(jī)硅培訓(xùn)班線性聚硅碳烷的合成

——電化學(xué)方法合成

利用電化學(xué)還原方法來合成聚硅碳烷是目前研究中較新的一種方法。它具有反應(yīng)條件比較溫和等明顯優(yōu)勢(shì)。一般采用犧牲陽(yáng)極來進(jìn)行。如通過電化學(xué)還原二甲基氯甲基氯硅烷或其與二氯烷烴的混合物成功地得到了聚碳硅烷。聚合溶劑、電流密度以及通過的電荷量對(duì)反應(yīng)結(jié)果都有較大的影響。由電化學(xué)還原法所得聚合物分子量都不高，聚合度一般在4-5之間，因此如何提高聚碳硅烷的分子量是這類方法所必須解決的問題。232007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚氮硅烷

——硅氮陶瓷前體242007年有機(jī)硅培訓(xùn)班硅碳氮陶瓷前體第一個(gè)陶瓷前驅(qū)體材料。倍半硅氮烷252007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅氮烷

——二氯硅烷與胺縮合262007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅氮烷

——二氯硅烷與氨縮合以及堿交聯(lián)272007年有機(jī)硅培訓(xùn)班混合二氯單體進(jìn)行氨解以及隨后堿催化脫氫耦合

——制備SiC/Si3N4陶瓷282007年有機(jī)硅培訓(xùn)班292007年有機(jī)硅培訓(xùn)班含乙烯基的聚硅氮烷302007年有機(jī)硅培訓(xùn)班312007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅氮烷

——過渡金屬催化脫氫耦合含氫硅烷和氨或胺322007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅氮烷

——氯硅烷和六甲基二硅氨交換332007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅氮烷

——開環(huán)聚合342007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅碳二酰亞胺

——氯硅烷與碳二酰亞胺鹽縮合352007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硅碳二酰亞胺

——氯硅烷與碳二酰亞胺三烷基硅縮合362007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳烷

——以硼吖嗪為基的高分子372007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳烷

——硼吖嗪和硅氮烷聚合物或寡聚物脫氫縮合382007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳烷

——硼吖嗪和硅氮烷寡聚物脫氫和脫硅氫縮合392007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳烷

——硼吖嗪和氨基硅烷脫硅氫縮合402007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳氮烷

——單功能硼吖嗪和聚硅氨烷硅氫縮合可紡絲聚硼硅碳氮烷412007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳氮烷

——硼吖嗪和六甲基二硅氨縮合422007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳氮烷

——硼吖嗪和氫硅基硼碳烷縮合432007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳氮烷

——三氯硅氨基二氯硼烷(TADB)合成442007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳氮烷

——甲基乙烯基二氯硅烷硼氫化反應(yīng)并隨后氨解452007年有機(jī)硅培訓(xùn)班引入交聯(lián)基團(tuán)導(dǎo)致陶瓷產(chǎn)率的上升。462007年有機(jī)硅培訓(xùn)班472007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳氮烷

——甲基二氯硅基乙基二氯化硼的氨解環(huán)狀硅氮烷硼吖嗪482007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳氮烷

——三（氫硅基乙基）硼烷的氨解或胺解492007年有機(jī)硅培訓(xùn)班502007年有機(jī)硅培訓(xùn)班聚硼硅碳氮烷

——熱致硅氫化反應(yīng)無溶劑，無副產(chǎn)物，無催化劑