SiBNC纖維,是一種陶瓷纖維,屬于氮化物陶瓷纖維細分產品,通常采用先驅體轉化法制備得到,是一種理想的耐高溫透波陶瓷纖維材料。
在氮化物陶瓷纖維中,具有耐高溫、透波功能的產品主要包括Si3N4(氮化硅)纖維、BN(氮化硼)纖維、SiBNC纖維等。SiBNC纖維兼具Si3N4纖維、BN纖維的優良特性,具有高力學性能、高熱穩定性、高抗氧化性、耐腐蝕、抗蠕變以及良好的介電性能等特點,是一種優異的耐高溫、高承載、透波陶瓷纖維材料。
先驅體轉化法制備SiBNC纖維具有可設計性好、易于成形、可較低溫度燒成等優點,成為熱點制備工藝,其流程主要包括先驅體合成、熔融紡絲、不熔化處理、高溫燒成等環節,其中,常見的先驅體主要是聚硼硅氮烷(PBSZ)。
在海外,SiBNC纖維相關研究機構與生產廠商主要有德國馬克斯-普朗克研究所、法國里昂大學、美國麻省理工學院、美國賓夕法尼亞大學、德國拜耳(Bayer)、日本信越化學(Shin-Etsu Chemical)等。
在我國,國防科技大學通過全氫硼氮烷分別與PCS、PMS反應后混合得到的BN-PCS-PMS雜化先驅體,以及二甲基二氯硅烷、甲基氫二氯硅烷共氨解后在三氯化硼氣氛下反應合成的先驅體聚硼硅氮烷,來制備SiBCN纖維。此外,我國SiBCN纖維研究機構還有東華大學、哈爾濱工業大學等。
除制備技術以外,我國SiBCN纖維復合材料的研究成果也在不斷增多。例如東華大學團隊以聚硼硅氮烷(PBSZ)為前驅體,以SiBNC纖維(SiBNCf)為增強纖維,采用前驅體聚合物裂解轉化與熱壓燒結技術相結合的方法制備出SiBNCf/SiBNC陶瓷復合材料,具有優異的抗氧化性能和高溫穩定性。
新思界
行業分析人士表示,2023年12月,由國家發改委修訂發布的新版《產業結構調整指導目錄(2024年本)》中,連續氮化物纖維工程化制備技術開發與示范被列為鼓勵類項目,自2024年2月1日起正式實施。SiBCN纖維作為氮化物纖維的一種,行業發展同樣受到政策支持,發展前景廣闊。