[发明专利]一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法

权利要求书

1.一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将聚丙烯腈纳米纤维置于容器中，之后将容器内的空气气氛置换为惰性气氛；

S2：向步骤S1后的容器中注入氢化铝锂的四氢呋喃溶液，经室温反应后，加入甲醇；

S3：将步骤S2的产物纤维取出，置于管式炉中，在惰性气氛下从室温升温至100℃并保温，其特征在于，所述保温分为两个阶段：第一阶段，通入三氯硅烷和三氯化硼；第二阶段，通入甲胺；

S4：在步骤S3之后，在惰性气氛中将管式炉中的温度从100℃升温至1500～1600℃并保温，之后自然降温至室温，得到所述SiBCN纳米陶瓷纤维。

2.如权利要求1所述的一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述聚丙烯腈纳米纤维的直径为50～500nm；所述容器为带有注入口的可封闭容器。

3.如权利要求1所述的一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述氢化铝锂的四氢呋喃溶液的注入量需满足：每1g所述聚丙烯腈纳米纤维加入氢化铝锂的物质的量为0.01～0.02mol；所述甲醇加入量等于所述氢化铝锂的四氢呋喃溶液注入量；所述室温反应的时间为2h。

4.如权利要求3所述的一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述氢化铝锂的四氢呋喃溶液的物质的量浓度为1mol/L；所述甲醇的纯度90％。

5.如权利要求1所述的一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述升温的速率为0.8～1.2℃/min；所述保温为在100℃下保温2h。

6.如权利要求5所述的一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述保温的第一阶段为前1h，第二阶段为后1h；所述三氯硅烷、三氯化硼和甲胺的流量需满足：每1g所述聚丙烯腈纳米纤维需通入三氯硅烷、三氯化硼和甲胺的量分别为1200mL、1200mL和3000mL。

7.如权利要求1所述的一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述升温的速率为5～10℃/min；所述保温为1500～1600℃下保温1h。

8.如权利要求7所述的一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述惰性气氛的流量为20mL/min。

9.如权利要求1所述的一种SiBCN纳米陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛包括氮气、氩气或氦气。

10.一种SiBCN纳米陶瓷纤维，其特征在于，所述SiBCN纳米陶瓷纤维由权利要求1～9所述方法制备得到；所述SiBCN纳米陶瓷纤维的直径为50～500nm，B元素含量1～5wt％、Si元素含量5～15wt％，密度为0.1～0.2mg/cm³，热导率为20～40W/m·K，介电常数为7～15。