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SiCN纤维是氮化物陶瓷纤维产品之一我国研究成果不断增多

文章来源： OFweek 新材料网更新时间：2024-09-13 15:30:20

陶瓷前驱体是硅氮烷聚合物的重要应用市场，可用来制造陶瓷纤维、陶瓷涂层、块体陶瓷、多孔陶瓷等产品。

SiCN纤维，也称硅碳氮纤维，是一种陶瓷纤维，属于氮化物陶瓷纤维细分产品，通常以硅氮烷聚合物为前驱体，采用静电纺丝、熔融纺丝等工艺得到原纤维，再经高温煅烧获得，具有质量轻、耐高温、导热率低、化学性质稳定等优点。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国SiCN纤维行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，由国家发改委修订发布的、2024年2月1日正式实施的新版《产业结构调整指导目录（2024年本）》，鼓励类项目中包括连续氮化物纤维工程化制备技术开发与示范。SiCN纤维作为氮化物纤维细分产品之一，拥有良好发展前景。

SiCN纤维制备流程中，硅氮烷聚合物是关键原料。硅氮烷聚合物也称为聚硅氮烷，是主链以Si-N键为重复单元的无机聚合物，其化学结构特殊，可高温热解转化为陶瓷材料，例如SiCN、SiCNO等。因此，陶瓷前驱体是硅氮烷聚合物的重要应用市场，可用来制造陶瓷纤维、陶瓷涂层、块体陶瓷、多孔陶瓷等产品。

静电纺丝工艺，是以前驱体溶液为材料，在电场下纺丝得到前驱体纤维的技术，可获得直径小且均匀的SiCN纤维，可根据需求调节SiCN纤维的结构与形态，得到的SiCN纤维直径通常在几十纳米到几微米之间；熔融纺丝工艺，将前驱体加热熔融成粘流态，加压喷出细流快速冷却获得前驱体纤维的技术，具有生产效率高、SiCN纤维质量好、易于实现自动化生产等优点。

国防科技大学是我国最具代表性的SiCN纤维研究机构之一，开发出“吸波型连续SiCN陶瓷纤维制备方法”，以聚碳硅烷交联纤维为原料，置于真空烧结炉中，抽真空、升温，并通入氨气、氦气进行制备；“一种具有丰富界面相的SiCN陶瓷纤维及其制备方法、应用”，利用含Si-N主链的先驱体和含Si-C主链的先驱体获得的具有丰富界面键合的双组分先驱体聚合物进行制备；“一种中空SiCN陶瓷纤维及其制备方法、应用”，以富含氮元素的SiCN陶瓷纤维为材料，经高温氩气处理发生高温热分解反应，使纤维芯部物质全部转化为纤维外层结构进行制备等。

新思界行业分析人士表示，除此之外，我国SiCN纤维相关研究机构还有东北师范大学，山东理工大学、山东大学、沈阳化工大学等，研究成果主要有“静电纺丝法制备SiCN陶瓷纳米纤维材料及其表征”、“通过原位形成CNTs和Ni2Si提高PDCs-SiCN(Ni)纤维的电磁波吸收性能”、“一种用于制备SiCN非氧化陶瓷纤维的聚硅氮烷制备方法”等。

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