陶瓷前体聚合物课件

目录目录陶瓷前驱体简介陶瓷前驱体简介聚硅碳烷聚硅碳烷聚硅碳氮烷聚硅碳氮烷聚硅碳硼烷聚硅碳硼烷含金属聚硅碳烷含金属聚硅碳烷12007年有机硅培训班目录陶瓷前驱体简介12007年有机硅培训班陶瓷艺术品或高性能陶瓷陶瓷艺术品或高性能陶瓷22007年有机硅培训班陶瓷艺术品或高性能陶瓷22007年有机硅培训班浸渍的氮化硅陶瓷浸渍的氮化硅陶瓷32007年有机硅培训班浸渍的氮化硅陶瓷32007年有机硅培训班从分子陶瓷前体制备陶瓷材料的几个方法从分子陶瓷前体制备陶瓷材料的几个方法42007年有机硅培训班从分子陶瓷前体制备陶瓷材料的几个方法42007年有机硅培训班制备前体聚合物衍生化陶瓷过程制备前体聚合物衍生化陶瓷过程52007年有机硅培训班制备前体聚合物衍生化陶瓷过程52007年有机硅培训班陶瓷工程陶瓷工程62007年有机硅培训班陶瓷工程62007年有机硅培训班陶瓷粉体材料转化过程陶瓷粉体材料转化过程72007年有机硅培训班陶瓷粉体材料转化过程72007年有机硅培训班陶瓷材料微结构陶瓷材料微结构Si-C-N Si-C-N 陶瓷形貌陶瓷形貌Si3N4（Al2O3/V2O3）82007年有机硅培训班陶瓷材料微结构Si-C-N 陶瓷形貌Si3N4（Al2O3硅氮纤维硅氮纤维由硼改性的聚硅氮烷由硼改性的聚硅氮烷在在8080度熔融纺丝得绿色纤维，在度熔融纺丝得绿色纤维，在200200度于氨气中交联，度于氨气中交联，然后在然后在10501050度氩气中热裂解。度氩气中热裂解。92007年有机硅培训班硅氮纤维由硼改性的聚硅氮烷在80度熔融纺丝得绿色纤维，Si-B-C-N 涂层涂层底物：底物：C/C-SiC涂层：涂层：25%25%甲苯溶液甲苯溶液热解：热解：10001000度，氮气度，氮气厚度：厚度：3030微米，无裂纹微米，无裂纹Si-B-C-N 涂层的氧化涂层的氧化102007年有机硅培训班Si-B-C-N 涂层底物：C/C-SiCSi-B-C-N 由乙烯基取代的寡聚硅氮烷和三（氢硅乙基）由乙烯基取代的寡聚硅氮烷和三（氢硅乙基）硼烷制备纤维增强的硼烷制备纤维增强的Si-B-C-N陶瓷陶瓷112007年有机硅培训班由乙烯基取代的寡聚硅氮烷和三（氢硅乙基）硼烷制备纤维增强的S陶瓷前驱体高分子简介陶瓷前驱体高分子简介为什么要研究陶瓷前驱体？为什么要研究陶瓷前驱体？相对于采用无机方法制备陶瓷材料而言，高分子陶瓷前驱体方法具有结构可调，可以形成特殊形态结构陶瓷等优点。陶瓷前驱体聚合物的要求？陶瓷前驱体聚合物的要求？可控的流变学特性；深度的反应性能；可控的热解降解；高的陶瓷密度和陶瓷产率；对设计的陶瓷产品和微结构具有高的选择性。122007年有机硅培训班陶瓷前驱体高分子简介为什么要研究陶瓷前驱体？122007年有常见的陶瓷前驱体聚合物常见的陶瓷前驱体聚合物132007年有机硅培训班常见的陶瓷前驱体聚合物132007年有机硅培训班聚硅碳烷简介聚硅碳烷简介 定义：定义：含有Si-C 键的高分子或侧链以Si-C 键连接到主链上的高分子。主链以Si-C 键交递排列的高分子在高分子链结构中以在高分子链结构中以Si-C 键为主要结构单元。键为主要结构单元。发展发展早期，聚碳硅烷的研究目的就是为了获得作为连续陶瓷纤维生产的硅碳前体材料。到现在，其研究目的已扩展到其作为一种新型高分子的基础研究和作为具有广阔的应用前景的新材料的研究开发。142007年有机硅培训班聚硅碳烷简介 定义：142007年有机硅培训班聚硅碳烷的合成聚硅碳烷的合成 聚硅烷裂解聚硅烷裂解聚硅烷裂解可以制备可溶的聚硅碳烷。这是矢岛圣使就是采用在高温下使聚硅烷进行重排得到聚硅碳烷，然后再处理得到硅碳陶瓷。152007年有机硅培训班聚硅碳烷的合成 聚硅烷裂解聚硅烷裂解可线性聚硅碳烷的合成线性聚硅碳烷的合成 Wurtz还原合成还原合成 双卤单体在金属钠的作用下发生脱卤形成高分子是最早合成聚硅碳烷的方法。这个方法与合成聚硅烷的过程很相似。它也是目前工业生产所采用的主要方法。为了人为地调节产物中的SiC比，也可以采用多种单体一起共聚合。第二单体不仅可以是不同的二氯有机单体，也可以采用二氯硅烷，但在后者情况下，由于两种单体的竞聚率的不同而容易产生聚硅烷链节，所以所得到的并非完整排列的聚硅碳烷。为了得到完整的聚硅碳烷，研究者开发出了格式试剂法。162007年有机硅培训班线性聚硅碳烷的合成 Wurtz还原合成线性聚硅碳烷的合成线性聚硅碳烷的合成 格氏反应合成格氏反应合成 格式试剂也可以用于合成聚硅碳烷。一般都是采用有机双格式试剂与二氯硅烷反应，其中Br-R-Br一般为活泼的有机小分子，如氯苄等。由于缩聚反应对单体的要求特别高，单体的纯度严重影响产物聚碳硅烷的分子量，在这种反应中很难得到纯度特别高的格式试剂，所以这种方法所得聚碳硅烷分子量一般不高，大约在几百到三千之间。但可以通过一些后处理的方法来提高产物的分子量，如聚合后再交联。172007年有机硅培训班线性聚硅碳烷的合成 格氏反应合成 线性聚硅碳烷的合成线性聚硅碳烷的合成 硅氢化反应合成硅氢化反应合成 作为有机硅反应中常用的一种合成手段，硅氢加成反应也被用于合成聚硅碳烷。它包括通过硅氢化反应对高分子进行改性(如接枝、交联或扩链等)和直接通过小分子间的硅氢化反应来得到聚硅碳烷。所得聚硅碳烷包括直链聚硅碳烷、树枝状聚硅碳烷甚至交联型聚硅碳烷。182007年有机硅培训班线性聚硅碳烷的合成 硅氢化反应合成 192007年有机硅培训班192007年有机硅培训班线性聚硅碳烷的合成线性聚硅碳烷的合成 催化脱氢反应合成催化脱氢反应合成202007年有机硅培训班线性聚硅碳烷的合成 催化脱氢反应合成2线性聚硅碳烷的合成线性聚硅碳烷的合成 开环聚合反应合成开环聚合反应合成 环状有机硅化合物进行开环聚合是合成聚硅碳烷非常有效的手段。根据开环聚合的方法的不同，可以分为热开环聚合、阴离子开环聚合、过渡金属催化开环聚合等。212007年有机硅培训班线性聚硅碳烷的合成 开环聚合反应合成 线性聚硅碳烷的合成线性聚硅碳烷的合成 烯烃复分解反应合成烯烃复分解反应合成 近来由于应用Schrock的二烯催化剂而导致了非环二烯烯烃复分解化学的问世。这种方法也被用于合成聚碳硅烷。既可以用有机硅二烯基单体也可以用混合单体。而且可以用这个反应合成含硅氯键的聚碳硅烷，然后通过后功能化来进行侧链的修饰。222007年有机硅培训班线性聚硅碳烷的合成 烯烃复分解反应合成线性聚硅碳烷的合成线性聚硅碳烷的合成 电化学方法合成电化学方法合成 利用电化学还原方法来合成聚硅碳烷是目前研究中较新的一种方法。它具有反应条件比较温和等明显优势。一般采用牺牲阳极来进行。如通过电化学还原二甲基氯甲基氯硅烷或其与二氯烷烃的混合物成功地得到了聚碳硅烷。聚合溶剂、电流密度以及通过的电荷量对反应结果都有较大的影响。由电化学还原法所得聚合物分子量都不高，聚合度一般在4-5之间，因此如何提高聚碳硅烷的分子量是这类方法所必须解决的问题。232007年有机硅培训班线性聚硅碳烷的合成 电化学方法合成 聚氮硅烷聚氮硅烷 硅氮陶瓷前体硅氮陶瓷前体242007年有机硅培训班聚氮硅烷 硅氮陶瓷前硅碳氮陶瓷前体硅碳氮陶瓷前体第一个陶瓷前驱体材料。倍半硅氮烷第一个陶瓷前驱体材料。倍半硅氮烷252007年有机硅培训班硅碳氮陶瓷前体第一个陶瓷前驱体材料。倍半硅氮烷252007年聚硅氮烷聚硅氮烷 二氯硅烷与胺缩合二氯硅烷与胺缩合262007年有机硅培训班聚硅氮烷 聚硅氮烷聚硅氮烷 二氯硅烷与氨缩合以及碱交联二氯硅烷与氨缩合以及碱交联272007年有机硅培训班聚硅氮烷 二氯硅烷与氨缩合以混合二氯单体进行氨解以及随后碱催化脱氢耦合混合二氯单体进行氨解以及随后碱催化脱氢耦合 制备制备SiC/Si3N4陶瓷陶瓷282007年有机硅培训班混合二氯单体进行氨解以及随后碱催化脱氢耦合282007年有机292007年有机硅培训班292007年有机硅培训班含乙烯基的聚硅氮烷含乙烯基的聚硅氮烷302007年有机硅培训班含乙烯基的聚硅氮烷302007年有机硅培训班312007年有机硅培训班312007年有机硅培训班聚硅氮烷聚硅氮烷过渡金属催化脱氢耦合含氢硅烷和氨或胺过渡金属催化脱氢耦合含氢硅烷和氨或胺322007年有机硅培训班聚硅氮烷过渡金属催化脱氢耦合含氢硅烷和氨或胺32200聚硅氮烷聚硅氮烷氯硅烷和六甲基二硅氨交换氯硅烷和六甲基二硅氨交换332007年有机硅培训班聚硅氮烷氯硅烷和六甲基二硅氨交换332007年有机硅培聚硅氮烷聚硅氮烷开环聚合开环聚合342007年有机硅培训班聚硅氮烷开环聚合342007年有机硅培训班聚硅碳二酰亚胺聚硅碳二酰亚胺氯硅烷与碳二酰亚胺盐缩合氯硅烷与碳二酰亚胺盐缩合352007年有机硅培训班聚硅碳二酰亚胺氯硅烷与碳二酰亚胺盐缩合352007年有聚硅碳二酰亚胺聚硅碳二酰亚胺氯硅烷与碳二酰亚胺三烷基硅缩合氯硅烷与碳二酰亚胺三烷基硅缩合362007年有机硅培训班聚硅碳二酰亚胺氯硅烷与碳二酰亚胺三烷基硅缩合36200聚硼硅碳烷聚硼硅碳烷以硼吖嗪为基的高分子以硼吖嗪为基的高分子372007年有机硅培训班聚硼硅碳烷以硼吖嗪为基的高分子372007年有机硅培训聚硼硅碳烷聚硼硅碳烷硼吖嗪和硅氮烷聚合物或寡聚物脱氢缩合硼吖嗪和硅氮烷聚合物或寡聚物脱氢缩合382007年有机硅培训班聚硼硅碳烷硼吖嗪和硅氮烷聚合物或寡聚物脱氢缩合3820聚硼硅碳烷聚硼硅碳烷硼吖嗪和硅氮烷寡聚物脱氢和脱硅氢缩合硼吖嗪和硅氮烷寡聚物脱氢和脱硅氢缩合392007年有机硅培训班聚硼硅碳烷硼吖嗪和硅氮烷寡聚物脱氢和脱硅氢缩合3920聚硼硅碳烷聚硼硅碳烷硼吖嗪和氨基硅烷脱硅氢缩合硼吖嗪和氨基硅烷脱硅氢缩合402007年有机硅培训班聚硼硅碳烷硼吖嗪和氨基硅烷脱硅氢缩合402007年有机聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷单功能硼吖嗪和聚硅氨烷硅氢缩合单功能硼吖嗪和聚硅氨烷硅氢缩合可纺丝聚硼硅碳氮烷可纺丝聚硼硅碳氮烷412007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷单功能硼吖嗪和聚硅氨烷硅氢缩合可纺丝聚硼硅聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷硼吖嗪和六甲基二硅氨缩合硼吖嗪和六甲基二硅氨缩合422007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷硼吖嗪和六甲基二硅氨缩合422007年有机聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷硼吖嗪和氢硅基硼碳烷缩合硼吖嗪和氢硅基硼碳烷缩合432007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷硼吖嗪和氢硅基硼碳烷缩合432007年有机聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷三氯硅氨基二氯硼烷三氯硅氨基二氯硼烷(TADB)合成合成442007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷三氯硅氨基二氯硼烷(TADB)合成4420聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷甲基乙烯基二氯硅烷硼氢化反应并随后氨解甲基乙烯基二氯硅烷硼氢化反应并随后氨解452007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷甲基乙烯基二氯硅烷硼氢化反应并随后氨解45引入交联基团导致陶瓷产率的上升。引入交联基团导致陶瓷产率的上升。462007年有机硅培训班引入交联基团导致陶瓷产率的上升。462007年有机硅培训班472007年有机硅培训班472007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷甲基二氯硅基乙基二氯化硼的氨解甲基二氯硅基乙基二氯化硼的氨解环状硅氮烷环状硅氮烷硼硼吖嗪吖嗪482007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷甲基二氯硅基乙基二氯化硼的氨解环状硅氮烷硼聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷三（氢硅基乙基）硼烷的氨解或胺解三（氢硅基乙基）硼烷的氨解或胺解492007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷三（氢硅基乙基）硼烷的氨解或胺解49200502007年有机硅培训班502007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷热致硅氢化反应热致硅氢化反应无溶剂，无副产物，无催化剂，产率定量无溶剂，无副产物，无催化剂，产率定量512007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷热致硅氢化反应无溶剂，无副产物，无催化剂，聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷聚乙烯基硅基碳二酰亚胺的硼氢化反应聚乙烯基硅基碳二酰亚胺的硼氢化反应522007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷聚乙烯基硅基碳二酰亚胺的硼氢化反应5220聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷硼功能化氯硅烷与碳二酰亚胺盐缩合硼功能化氯硅烷与碳二酰亚胺盐缩合532007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷硼功能化氯硅烷与碳二酰亚胺盐缩合53200聚硼硅碳氮烷聚硼硅碳氮烷硼功能化聚碳二酰亚胺硅烷与单氰胺的脱氢缩合硼功能化聚碳二酰亚胺硅烷与单氰胺的脱氢缩合542007年有机硅培训班聚硼硅碳氮烷硼功能化聚碳二酰亚胺硅烷与单氰胺的脱氢缩合聚二茂铁硅烷聚二茂铁硅烷552007年有机硅培训班聚二茂铁硅烷552007年有机硅培训班