[发明专利]一种SiBCNMO纳米颗粒及其制备方法

说明书

本申请公开了一种SiBCNMO纳米颗粒及其制备方法，涉及超高温陶瓷材料技术领域；所述制备方法包括以下步骤：S1、在惰性气体氛围下，将二氯二茂金属的聚合物与液态聚硼硅氮烷混合，超声处理，获得SiBCNMO陶瓷先驱体；S2、在惰性气氛保护下，将所述SiBCNMO陶瓷先驱体进行无机化高温烧结后，研磨获得SiBCNMO纳米颗粒；其中，步骤S1中所述SiBCNMO陶瓷先驱体和步骤S2中所述SiBCNMO纳米颗粒中的M＝Zr、Ti、Hf或Ta。本申请所述制备方法简单高效，生产成本低，所制得的SiBCNMO(M＝Zr、Ti、Hf、Ta)颗粒尺寸分布均匀。为实现上述目的，本申请提供的技术方案是这样的：一种SiBCNMO纳米颗粒的制备方法。

技术领域

本申请涉及超高温陶瓷材料技术领域，尤其涉及了一种SiBCNMO纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

超高温陶瓷材料是应用于火箭和高超音速飞行器部件领域的候选材料，特别是喷嘴、前缘和发动机部件。因此，用于温度高于1600℃的氧化和快速加热环境的结构材料的设计和开发具有重大的科学和工程重要性。目前，新兴的复相陶瓷SiBCNMO(M＝Zr、Ti、Hf、Ta)是一种良好的超高温候选材料之一。非晶SiBCNMO(M＝Zr、Ti、Hf、Ta)陶瓷是一种结合了难熔金属元素的新型超高温陶瓷材料，具有强共价键，且具有良好的抗结晶性，因此其是一种良好的超高温候选材料之一。

SiBNC材料是具有低密度，优异的组织结构稳定性(较高的非晶稳定能力，晶化后所具有的“胶囊”结构能够有效抑制晶粒的长大)，优异的综合力学性能(高强度、高硬度及高韧性等)，负载上难熔金属元素后，能够进一步提升SiBCNMO(M＝Zr、Ti、Hf、Ta)优良的综合高温性能，且其优良的机械加工性能也使其成为了科研工作者聚焦的一个工作重点。

发明内容

本申请提供了一种SiBCNMO纳米颗粒及其制备方法，所述制备方法简单高效，生产成本低，所制得的SiBCNMO(M＝Zr、Ti、Hf、Ta)颗粒尺寸分布均匀。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案是这样的：一种SiBCNMO纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

S1、在惰性气体氛围下，将二氯二茂金属的聚合物与液态聚硼硅氮烷混合，超声处理，获得SiBCNMO陶瓷先驱体；

S2、在惰性气氛保护下，将所述SiBCNMO陶瓷先驱体进行无机化高温烧结后，研磨获得SiBCNMO纳米颗粒；

其中，步骤S1中所述SiBCNMO陶瓷先驱体和步骤S2中所述SiBCNMO纳米颗粒中的M＝Zr、Ti、Hf或Ta。

作为本申请一些可选实施方式，所述二氯二茂金属聚合物与所述液态聚硼硅氮烷的混合比例为0.1:100～100:0.1。

作为本申请一些可选实施方式，所述二氯二茂金属聚合物与所述液态聚硼硅氮烷的混合比例为0.1:10～10:0.1。

作为本申请一些可选实施方式，步骤S1所述超声处理的处理时间为0.5～12h。

作为本申请一些可选实施方式，步骤S1所述超声处理的处理时间为0.5～4h。

作为本申请一些可选实施方式，步骤S2所述无机化高温烧结的烧结温度为700～1000℃，烧结时间为≤3h。

作为本申请一些可选实施方式，步骤S2所述无机化高温烧结的烧结温度为700～900℃，烧结时间为1～2h。

作为本申请一些可选实施方式，步骤S1中所述二氯二茂金属中的金属为Zr、Ti、Hf或Ta。

作为本申请一些可选实施方式，步骤S1中所述二氯二茂金属为多孔固体粉末材料。

作为本申请一些可选实施方式，步骤S1和步骤S2中所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气。