细直径聚硅氮烷纤维的碘蒸气不熔化机理

为探究聚硅氮烷纤维的碘蒸气不熔化机理，以甲基二氯硅烷和二甲基二氯硅烷为原料，采用先驱体转化法制备了直径为6.5μm的连续细直径聚硅氮烷(Polysilazane, PSZ)纤维，采用碘蒸气不熔化来制备PSZ交联纤维。利用凝胶液相色谱仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪和电子单纤维强力仪对PSZ纤维的化学结构、微观形貌、相组成和拉伸强度进行表征，探讨PSZ纤维的不熔化机理。结果表明：在80℃的条件下，碘蒸气不熔化仅需3 h即可将PSZ纤维转化为交联纤维，交联纤维经高温热解后得到抗拉强度为(1.53±0.27) GPa的SiCN陶瓷纤维。在交联过程中，Si—H和N—H被碘脱氢，在空气氛中重组为Si—O—Si和N—I,这有助于PSZ纤维的不熔化。与空气不熔化相比，该方法具有不熔化温度低，不熔化效率高等优点。