聚合物轉化陶瓷(PDCs)可以充分利用聚合物和陶瓷的優勢,具有獨特新穎性。與PDC-SiC、SiOC、SiCN、Si3N4和Si3N4/SiC相比,PDC-SiBCN在溫度高達2000°C時仍具有出色穩定性,使PDC-SiBCN陶瓷適用于制備在極端環境下應用的吸波陶瓷。為制備高效SiBCN吸波陶瓷,通常采用高介電損耗材料(MXene,石墨烯,碳納米管,碳纖維和納米SiC等)或過渡金屬(Fe,Hf和Zr等)對前驅體進行改性制備結晶型陶瓷,然而這些晶體的存在會降低PDCs-SiBCN陶瓷的高溫穩定性,使陶瓷的精細相疇結構不穩定。
圖1 (a)超支化聚硼硅氮烷的合成路線,(b)DVB和超支化聚硼硅氮烷的交聯示意圖,(c)SiBCN塊體陶瓷的制備流程圖。
圖2 陶瓷C0-C6的(a,b)XRD圖譜和(c,d)拉曼光譜。
圖3 陶瓷C0-C6的(a,d)介電常數實部,(b,e)介電常數虛部和(c,f)介電損耗正切。
圖4 (a)不同厚度下陶瓷C0-C6的RC值。(b)C0-C6陶瓷在2.05 mm處的RC值。(c-e)不同厚度下C3樣品的RC曲線。(f)弓形法測試180 mm×180 mm×2 mm的C3樣品的RC值。
圖5 C0和C3陶瓷在(a)氮氣和(b)空氣的TGA譜圖。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118189
作者簡介

駱春佳,男,1989年生,河北石家莊人,長安大學材料學院高分子材料與工程系副教授,碩士生導師,陜西省重點科技創新團隊(綠色與功能高分子創新團隊)核心成員。2013年于長安大學獲得高分子材料與工程學士學位, 2019年于西北工業大學獲得化學博士學位,并于同年12月入職長安大學。主要研究領域為硅基特種高分子的精細設計與合成、聚合物前驅體轉化陶瓷及其在耐高溫、電磁波吸收/屏蔽材料方面的應用。目前主持國家自然科學基金青年科學基金項目、陜西省自然科學基礎研究計劃、中國博士后科學基金等項目,以第一作者或通訊作者在Adv. Funct. Mater.、Chem. Eng. J.、ACS Appl. Mater. Interfaces、J. Phys. Chem. C、Adv. Eng. Mater.、Chin. J. Aeronaut.、《高分子學報》等期刊發表論文10余篇。獲2020年度教育部技術發明二等獎(排名第五)。

顏錄科,男,1979年生,陜西扶風人,長安大學材料學院高分子材料與工程系教授,博士生導師,陜西省重點科技創新團隊(綠色與功能高分子創新團隊)負責人,中國復合材料學會納米復合材料委員會委員,中國塑料加工工業協會專家委員會專家,陜西省腐蝕與防護學會第六屆理事,西安市粘接技術協會第十一屆理事。德國德累斯頓萊布尼茲高分子研究所訪問學者。于2008年5月在西北工業大學獲得材料學專業工學博士學位,隨后入職長安大學從事教學、科研工作。作為長安大學高分子材料與工程本科專業創始人,獨立完成該專業申請,負責專業規劃與建設、培養方案和培養計劃制定與修訂、課程建設與人才培養等工作;創建高分子材料與工程系并擔任第一屆系主任,帶領專業于2021年11月獲批陜西省“省級一流本科專業”建設點、2022年6月完成工程教育專業認證進校考查。長期從事綠色與功能高分子及其復合材料的研究,致力于其在污水處理、交通路面強化、廢塑料綠色再生與高值化等領域的應用研究。主持和參與國家自然科學基金、教育部新世紀優秀人才支持計劃、陜西省自然科學基金、陜西省創新能力支撐計劃以及冬奧會重大工程項目等多項研究項目,在Adv. Funct. Mater.、Small、J. Mater. Chem. A、J. Membrane Sci.、Chem. Eng. J.等國際主流功能材料期刊發表論文30余篇,授權發明專利13項、成功轉化2項。作為發起人,成功連續召開三屆高分子材料產學研論壇。