[发明专利]一种高电阻率连续碳化硅纤维及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高电阻率连续碳化硅纤维及其制备方法，采用分段共裂重排方法制备得到高分子量、高活性、高陶瓷得率的聚碳硅烷陶瓷先驱体。通过熔融聚碳硅烷的连续闪脱、缓冷吸单制得脆性陶瓷纤维原丝，并经低含氧窑炉交联定型，自反馈闭环还原性烧结，直接制备得到细直径、高电阻率、柔性、可编织性好的连续碳化硅纤维。制得的高电阻率连续碳化硅纤维直径为6‑14um，拉伸强度为1.8‑3.5Gpa，模量140‑320Gpa，纤维表面梯度涂层电阻率≥1x105，各项纤维性能指标稳定，波动范围小，易于实现工业化批量生产。

主权项

一种高电阻率连续碳化硅纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备高活性聚碳硅烷陶瓷先驱体过程：在反应釜内，惰性气体保护下，常压，中温，采用分段共裂重排法制备得到数均分子量Mn为800‑2000，软化点为200‑250℃，陶瓷得率为≥60％的高活性聚碳硅烷陶瓷先驱体；所述的中温为200‑500℃；(2)制备脆性聚碳硅烷原丝过程：将所述的聚碳硅烷陶瓷先驱体加热至300‑350℃，通过连续快速抽真空充入惰性气体2‑3次，缓冷去除小分子熔融纺丝制得脆性聚碳硅烷原丝；(3)不熔化交联过程：将所述的脆性聚碳硅烷原丝置入低含氧的不熔化交联隧道窑炉，制得不熔化聚碳硅烷纤维；(4)连续烧结过程：所述的不熔化聚碳硅烷纤维在惰性气氛保护下连续通过400‑900℃、1200‑1800℃拉伸烧结，400‑900℃温度段的张力为0.1‑1N，1200‑1800℃温度段的张力为0.5‑2N，制得所述的高电阻率连续碳化硅纤维。