一种耐高温微孔碳化硅纤维及其制备方法

摘要

一种耐高温微孔碳化硅纤维及其制备方法。该耐高温微孔SiC纤维的特征在于，Si:C原子比为0.96-1.03，O含量小于0.3wt%，呈连续纤维状，微孔体积占总孔容的80vol%以上，平均孔径为1.30-2.00nm，比表面积为1200-2200m2/g。制备方法是：先通过聚碳硅烷熔融纺丝与空气不熔化获得聚碳硅烷不熔化纤维，再在活化剂的作用下裂解获得SiCO纤维，然后用氢氟酸浸洗，即成。本发明之SiC纤维比表面积高，耐高温性能好，1000℃使用条件下孔结构无明显变化。在高温催化、气体吸附以及防隔热领域具有良好应用前景。

主权项

一种耐高温微孔碳化硅纤维，其特征在于，Si:C原子比为0.96‑1.03，O含量小于0.3 wt%，呈连续纤维状，微孔体积占总孔容的80 vol%以上，平均孔径为1.30‑2.00 nm，比表面积为1200‑2200 m2/g；所述耐高温微孔碳化硅纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚碳硅烷置于熔融纺丝装置中，在纯度为99.999%的氮气保护下加热到240‑300℃进行脱泡处理后，在200‑260℃，0.4‑0.6MPa压力条件下，以80‑150m/min速度进行熔融纺丝，制得直径为10‑20μm的原纤维；（2）将所述原纤维置于氧化炉中，在空气中按10‑30℃/h的升温速度加热到160‑250℃，保温氧化处理0.5‑8 h，得到不熔化纤维；（3）将所述不熔化纤维置于活化剂的饱和溶液中室温浸泡3‑40h，烘干后置于纯度为99.999%的氮气保护的高温炉中，以10‑20℃/min的升温速度升温至900‑1300℃，并在该温度下活化处理0.5‑8 h，制得无游离碳的硅碳氧纤维；（4）将所述硅碳氧纤维用0.4‑0.6wt%的氢氟酸室温浸泡3‑40h，再用水冲洗至pH呈中性，烘干，即得耐高温的微孔碳化硅纤维；所述活化剂为ZnCl2、H3PO4或ZnCl2与H3PO4的混合物。