SiBNC纤维,是一种陶瓷纤维,属于氮化物陶瓷纤维细分产品,通常采用先驱体转化法制备得到,是一种理想的耐高温透波陶瓷纤维材料。
在氮化物陶瓷纤维中,具有耐高温、透波功能的产品主要包括Si3N4(氮化硅)纤维、BN(氮化硼)纤维、SiBNC纤维等。SiBNC纤维兼具Si3N4纤维、BN纤维的优良特性,具有高力学性能、高热稳定性、高抗氧化性、耐腐蚀、抗蠕变以及良好的介电性能等特点,是一种优异的耐高温、高承载、透波陶瓷纤维材料。
先驱体转化法制备SiBNC纤维具有可设计性好、易于成形、可较低温度烧成等优点,成为热点制备工艺,其流程主要包括先驱体合成、熔融纺丝、不熔化处理、高温烧成等环节,其中,常见的先驱体主要是聚硼硅氮烷(PBSZ)。
在海外,SiBNC纤维相关研究机构与生产厂商主要有德国马克斯-普朗克研究所、法国里昂大学、美国麻省理工学院、美国宾夕法尼亚大学、德国拜耳(Bayer)、日本信越化学(Shin-Etsu Chemical)等。
在我国,国防科技大学通过全氢硼氮烷分别与PCS、PMS反应后混合得到的BN-PCS-PMS杂化先驱体,以及二甲基二氯硅烷、甲基氢二氯硅烷共氨解后在三氯化硼气氛下反应合成的先驱体聚硼硅氮烷,来制备SiBCN纤维。此外,我国SiBCN纤维研究机构还有东华大学、哈尔滨工业大学等。
除制备技术以外,我国SiBCN纤维复合材料的研究成果也在不断增多。例如东华大学团队以聚硼硅氮烷(PBSZ)为前驱体,以SiBNC纤维(SiBNCf)为增强纤维,采用前驱体聚合物裂解转化与热压烧结技术相结合的方法制备出SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料,具有优异的抗氧化性能和高温稳定性。
新思界
行业分析人士表示,2023年12月,由国家发改委修订发布的新版《产业结构调整指导目录(2024年本)》中,连续氮化物纤维工程化制备技术开发与示范被列为鼓励类项目,自2024年2月1日起正式实施。SiBCN纤维作为氮化物纤维的一种,行业发展同样受到政策支持,发展前景广阔。