CN101148359A - 一种耐高温陶瓷纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐高温陶瓷纤维的制备方法，该方法以硼卤烷、卤硅烷、烷基胺化合物为起始原料，按硼卤烷∶卤硅烷的摩尔比为1∶10－10∶1，烷基胺过量的配比加入反应器中反应，反应完成后将产物过滤，滤液即为低分子硼硅氮烷，然后将低分子硼硅氮烷在加热的条件下高分子化，降温后即得到聚硼硅氮烷先驱体；再将聚硼硅氮烷先驱体进行熔融纺丝，制得PBSZ原丝，再进行不熔化处理，保温处理，即得Si－B－N－(C)纤维产品。本发明操作步骤简单，生产成本较低，制得的产品耐高温性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐高温陶瓷纤维的制备方法，特别是涉及一种由有机硅聚合物通过高温热裂解转化制备Si-B-N-(C)纤维的方法。
背景技术
由于具有高强度、高模量及优异的耐高温氧化性、高温抗热震性和抗高温蠕变性能，Si-B-N-(C)纤维在航空、航天等需要高强度、高模量、耐高温、抗氧化、抗热震、抗蠕变材料的领域中具有重要的应用前景。
目前，Si-B-N-(C)陶瓷纤维的制备从先驱体的合成路线角度看，可以分为聚合物路线和单体路线。
聚合物路线是指以含硼化合物对聚硅氮烷等含Si-N键的聚合物改性而得到Si-B-N-C先驱体。如Sneddon等用硼烷或环硼氮烷的衍生物对氢化聚硅氮烷改性得到Si-B-N-(C)陶瓷纤维先驱体，再通过熔融纺丝、不熔化处理、氮气中高温烧结得到Si-B-N-C纤维。这种路线得到的陶瓷先驱体中，元素分布很难达到原子、分子级的均匀，用其制成的陶瓷纤维在高温下服役时，易产生分离而失效。
单体路线，是首先合成含Si、B、N、C四种元素的单体，这种单体常被称为单源先驱体(Single Source Precursor)，然后以适当的方式使单源先驱体聚合，即可得到Si-B-N-C陶瓷先驱体。这种途径得到的先驱体具有的组成和结构特征往往能保持到目标陶瓷产物中。如Jansen等以六甲基二硅氮烷、四氯化硅、三氯化硼等为起始原料，在低温下经多步反应，首先合成单源先驱体Cl3Si-NH-BCl2(TADB)，再通过胺解反应得到N-甲基聚硼硅氮烷先驱体，经熔融纺丝，N2中烧结，得到SiBN3C陶瓷纤维。这种制备方法复杂，成本高，不利于推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种操作步骤简单，生产成本较低，耐高温性能好的Si-B-N-(C)陶瓷纤维的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：以硼卤烷、卤硅烷、烷基胺化合物为起始原料，按硼卤烷∶卤硅烷的摩尔比为1∶10-10∶1，烷基胺过量的配比混合、反应，反应完成后将产物过滤，滤液即为低分子硼硅氮烷，然后将低分子硼硅氮烷在加热的条件下高分子化，降温后即得到聚硼硅氮烷先驱体；再将聚硼硅氮烷先驱体进行熔融纺丝，制得PBSZ原丝，再进行不熔化处理，保温处理，即得Si-B-N-(C)纤维产品。
具体包括如下操作步骤：
(1)将带搅拌装置的反应器反复抽真空、充干燥氮气至少三次，以排除其中的空气和水分，将反应器预冷至零下8-12℃(优选10℃)
(2)将反应原料硼卤烷、卤硅烷及烷基胺按一定配比(硼卤烷∶卤硅烷的摩尔比的范围为1∶10-10∶1，烷基胺为过量)加入反应器中；
所述硼卤烷的分子式如下所示：
BXaR1 3-a
其中，卤素X＝Cl，Br(优选X＝Cl)；R1＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基等有机基团(优选R1＝H、甲基；a＝1、2、3(优选a＝2，3)；所述硼卤烷还可以是上述不同取代基的硼卤烷的混合物；
所述卤硅烷为烷基卤硅烷，其分子通式为：
R2 mR3 nSiR4 (4-m-n)
其中烷基R2及R3＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基等有机基团(优选R2及R3＝H、甲基) R2及R3可以相同也可不同；卤素R4＝Cl，Br(优选R4＝Cl)；m及n＝0、1、2、3、4，m+n＜4(优选m+n＝2)且m、n不同时为0；所述卤硅烷还可以是上述不同取代基的卤硅烷的混合物；
所述烷基胺化合物的分子通式为：
R5 pR6 qN
其中R5及R6＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基等有机基团(优选R5及R6＝H、甲基，且至少其中一个为H)，R5及R6可以相同也可以不同；p及q＝0、1、2、3，p+q＝3；
所述另一卤硅烷通式为：
Rb 6SiX(4-b)
其中R6＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基等有机基团(优选R2及R3＝H、甲基)；b＝0、1、2；X＝Cl、Br(优选X＝Cl)。
所述硼卤烷、卤硅烷以注射的方式加入预冷至零下8-12℃的带搅拌装置的反应器中，然后一边搅拌，一边加入第三种单体烷基胺，反应迅速进行，放热使体系温度升高并产生沉淀，至体系温度不再升高时，停止第三种单体烷基胺的加入；
(3)待体系温度降至室温时，将第(2)步所得产物在干燥氮气的保护下过滤，将所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，缓慢加热进行共热缩聚，最终反应温度为200-500℃(优选280-400℃)，并在该温度下保温1-10小时(优选2-5小时)；
(4)将体系温度降至150-350℃(优选200-300℃)，减压蒸馏0.5-4小时(优选0.5-2小时)，除去溶剂、小分子后，降至室温，即得到无色透明的先驱体聚硼硅氮烷；
(5)将第(4)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在120-300℃(优选150-240℃)，2-7×105Pa(优选3-6×105Pa)压力下，以50-500m/min(优选100-300m/min)速度进行熔融纺丝，制得直径为8-15μm的PBSZ原丝；
(6)将第(5)步所得PBSZ原丝置于不熔化容器中，用干燥氮气置换容器中的空气，缓慢升温至低于先驱体软化点5℃-25℃，然后一边通氮气一边缓慢通入BCl3或另一卤硅烷气体5-120分钟(优选30-60分钟)，然后再迅速通入氨气或水蒸汽，即得到不熔化纤维；
(7)在高纯惰性气氛或活性气氛的高温炉中，将PBSZ不熔化纤维按100-200℃/hr的升温速度升温至800-1300℃(优选1000-1100℃)，并在该温度下保温处理1-6小时(优选2-4小时)后制得Si-B-N-(C)纤维；
所述惰性气氛为高纯氩气、高纯氮气或高纯氦气，所述活性气氛为氨气或氢气。
本发明制得的Si-B-N-(C)纤维由Si、B、N或(和)C元素组成。其中，氮化硅、氮化硼或(和)碳化硅以非晶形式存在。
本发明与现有方法相比，有如下积极效果：本发明采用的原料成本低廉，来源可靠，并且有较高的合成产率；采用小分子卤硅烷、小分子硼卤烷与氨气或烷基胺共热解的制备方法，工艺简单，可以实现各元素的原子级水平的均匀分布；通过对低分子硼硅氮烷合成条件(包括硼卤烷、卤硅烷的配比及其中含卤素的数量)及其高分子化条件(包括反应温度和反应时间)的控制可以更好地调控先驱体的加工性能和物理性能；先驱体原丝采用化学气相交联的方法，效率高，便于纺丝、不熔化处理、烧成过程的一体化作业。
附图说明
图1为实施例1先驱体的红外光谱图；
图2为实施例1先驱体原丝的扫描电镜照片；
图3为实施例1 SiBNC陶瓷纤维的扫描电镜照片；
图4为实施例1先驱体1000℃时氮气中的热重曲线图；
图5为实施例1 SiBNC陶瓷纤维经高温下处理后的XRD图；
图6为实施例1中SiBNC陶瓷纤维在高温下的失重随温度的变化图。
具体实施方式
实施例1
(1)将反应器带电动搅拌装置的250ml三口烧瓶反复抽真空、充干燥氮气至少三次，以排除其中的空气和水分，然后将反应器预冷至零下10度；(2)用注射器取甲基氢二氯硅烷0.3mol(34.5g)，三氯化硼0.15mol(17.6g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌一边通入纯度为99.999％的甲胺至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止甲胺的通入；(3)待体系温度降至室温时，将第(2)步所得产物在干燥氮气的保护下，在手套箱中进行过滤；(4)取第(3)步中滤液在干燥氮气的保护下进行高分子化，反应器温度为320℃，裂解柱温度为450℃，保温1.5小时；(5)将体系温度降至250℃，减压蒸馏1.5小时，除去溶剂、小分子后，降至室温，冷却后即得到无色透明的固态先驱体24.1g；(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在215℃、4×105Pa压力下，以350m/min速度进行熔融纺丝，可纺性良好，制得直径为13.3μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中按缓慢升温至120℃，再统入HSiCl3气体15min，随后迅速通入水汽约15min，不熔化处理后纤维增重为10.21wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在惰性气氛保护下，按100℃/hr的升温速度升温至1000℃，保温处理2.5小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为11.9μm，抗张强度为2.51GPa。
其先驱体的红外光谱图、先驱体原丝的扫描电镜照片、SiBNC陶瓷纤维的电镜照片、先驱体在氮气中的热重曲线、SiBNC纤维经高温处理后的XRD图及其在高温下失重随温度的变化关系分别如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示。
由图5可知，陶瓷纤维具有很好的非晶稳定性，在氮气气氛中可以保持非晶至1700℃，在1850℃时部分结晶，主要由Si3N4、BN和SiC等耐高温相组成。
由图6可知，SiBNC陶瓷纤维有着较好的高温稳定性，在1500-1850℃失重仅3.8％。
实施例2
(1)同实施例1；(2)用注射器取二氯氢硅0.3mol(30.3g)，三氯化硼0.1mol(11.7g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌一边通入纯度为99.999％的氨气至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止氨气的通入；(3)待体系温度降至室温时，将第(2)步所得产物在干燥氮气的保护下，在氮气袋中进行过滤；(4)取第(3)步中滤液在干燥氮气的保护下进行高分子化，反应器温度为280℃，裂解柱温度为410℃，保温2小时；(5)将体系温度降至200℃，减压蒸馏2小时，除去溶剂、小分子后，降至室温，即得到无色透明的先驱体聚硼硅氮烷30.3g；(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在203℃，3×105Pa压力下，以300m/min速度进行熔融纺丝，制得直径为11.3μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中升温至110℃，然后一边通氮气一边缓慢通入BCl3 60分钟，然后再迅速通入氨气15min后，降至室温，即得到不熔化纤维，不熔化处理后纤维增重为9.72wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在干燥氮气保护下，按150℃/hr的升温速度升温至1100℃，保温处理2小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为10.2μm，抗张强度为2.78GPa。
实施例3
(1)同实施例1；(2)用注射器取二甲基二氯氢硅0.3mol(38.7g)，二氯硼氢烷0.2mol(16.5g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌，一边通入纯度为99.999％的甲胺至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止甲胺的通入；(3)至体系温度降至室温时，将体系产物在氮气袋中过滤；(4)将第(3)步所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，在干燥氮气的保护下，缓慢加热进行共热缩聚，反应器温度为270℃，裂解柱温度为440℃，保温2小时；(5)将体系温度降至300℃，减压蒸馏30分钟，除去溶剂、小分子后，降至室温，即得到无色透明的固态先驱体22.9g；(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在196℃、5×105Pa压力下，以350m/min速度进行熔融纺丝，可纺性良好，制得直径为15.6μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中按缓慢升温至103℃，再统入HSiCl3气体15min，随后迅速通入水汽约15min，不熔化处理后纤维增重为8.45wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在惰性气氛保护下，按100℃/hr的升温速度升温至1000℃，保温处理4小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为13.9μm，抗张强度为2.1GPa。
实施例4：
(1)同实施例1；(2)用注射器取苯基三氯硅烷0.1mol(21.8g)、三氯化硼0.1mol(11.7g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌，一边加入纯度为99.999％的乙胺至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止乙胺的加入；(3)至体系温度降至室温时，将体系产物在氮气袋中过滤；(4)将第(3)步所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，在干燥氮气的保护下，缓慢加热进行共热缩聚，反应器温度为310℃，裂解柱温度为420℃，保温2小时；(5)将体系温度降至180℃，减压蒸馏90分钟，除去溶剂、小分子后，降至室温，冷却后即得到无色透明的固态先驱体28.6g，(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在193℃，5×105Pa压力下，以300m/min速度进行熔融纺丝，制得直径为14.3μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中升温至100℃，然后一边通氮气一边缓慢通入BCl3 60分钟，然后再迅速通入氨气15min后，降至室温，即得到不熔化纤维，不熔化处理后纤维增重为8.56wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在干燥氮气保护下，按150℃/hr的升温速度升温至1100℃，保温处理2小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为12.7μm，抗张强度为2.15GPa。
实施例5：
(1)同实施例1；(2)用注射器取三氯氢硅烷0.1mol(13.5g)、乙基二氯硼烷0.2mol(22.2g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌，一边加入纯度为99.99％的苯胺至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止苯胺的加入；(3)至体系温度降至室温时，将体系产物在氮气袋中过滤；(4)将第(3)步所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，在干燥氮气的保护下，缓慢加热进行共热缩聚，反应器温度为260℃，裂解柱温度为400℃，保温2小时；(5)将体系温度降至180℃，减压蒸馏90分钟，除去溶剂、小分子后，降至室温，冷却后即得到无色透明的固态先驱体56.8g，(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在200℃、5×105Pa压力下，以350m/min速度进行熔融纺丝，可纺性良好，制得直径为16.3μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中按缓慢升温至120℃，再统入HSiCl3气体15min，随后迅速通入水汽约15min，不熔化处理后纤维增重为11.6wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在惰性气氛保护下，按100℃/hr的升温速度升温至1000℃，保温处理3小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为14.9μm，抗张强度为2.46GPa。
实施例6：
(1)同实施例1；(2)用注射器取乙基二氯氢硅烷0.3mol(38.7g)、三氯化硼0.1mol(11.7g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌，一边加入纯度为99.99％的正丙胺至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止正丙胺的加入；(3)至体系温度降至室温时，将体系产物在氮气袋中过滤；(4)将第(3)步所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，在干燥氮气的保护下，缓慢加热进行共热缩聚，反应器温度为310℃，裂解柱温度为420℃，保温2小时；(5)将体系温度降至180℃，减压蒸馏90分钟，除去溶剂、小分子后，降至室温，冷却后即得到无色透明的固态先驱体48.8g，(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在175℃，4×105Pa压力下，以300m/min速度进行熔融纺丝，制得直径为12.6μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中升温至110℃，然后一边通氮气一边缓慢通入BCl3 60分钟，然后再迅速通入氨气15min后，降至室温，即得到不熔化纤维，不熔化处理后纤维增重为8.9wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在干燥氮气保护下，按150℃/hr的升温速度升温至1100℃，保温处理2小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为11.7μm，抗张强度为2.35GPa。
实施例7：
(1)同实施例1；(2)用注射器取甲基氢二溴硅烷0.1mol(20.4g)、三溴化硼0.2mol(50.1g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌，一边通入纯度为99.99％的甲胺至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止甲胺的通入；(3)至体系温度降至室温时，将体系产物在氮气袋中过滤；(4)将第(3)步所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，在干燥氮气的保护下，缓慢加热进行共热缩聚，反应器温度为270℃，裂解柱温度为390℃，保温2小时；(5)将体系温度降至180℃，减压蒸馏90分钟，除去溶剂、小分子后，降至室温，冷却后即得到无色透明的固态先驱体24.5g，(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在190℃、4×105Pa压力下，以300m/min速度进行熔融纺丝，可纺性良好，制得直径为14.3μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中按缓慢升温至120℃，再统入HSiCl3气体15min，随后迅速通入水汽约15min，不熔化处理后纤维增重为10.65wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在惰性气氛保护下，按100℃/hr的升温速度升温至1000℃，保温处理3小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为13.2μm，抗张强度为2.58GPa。
实施例8：
(1)同实施例1；(2)用注射器取甲基氢二氯硅烷0.1(11.5g)和二甲基二氯硅烷混合物0.2mol(25.8g)、三氯化硼0.1mol(11.7g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌，一边加入纯度为99.99％的正丁胺至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止正丁胺的加入；(3)至体系温度降至室温时，将体系产物在氮气袋中过滤；(4)将第(3)步所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，在干燥氮气的保护下，缓慢加热进行共热缩聚，反应器温度为310℃，裂解柱温度为420℃，保温2小时；(5)将体系温度降至180℃，减压蒸馏90分钟，除去溶剂、小分子后，降至室温，冷却后即得到无色透明的固态先驱体54.1g，(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在213℃，4×105Pa压力下，以300m/min速度进行熔融纺丝，制得直径为13.3μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中升温至110℃，然后一边通氮气一边缓慢通入BCl3 60分钟，然后再迅速通入氨气15min后，降至室温，即得到不熔化纤维，不熔化处理后纤维增重为10.86wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在干燥氮气保护下，按150℃/hr的升温速度升温至1100℃，保温处理2小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为12.2μm，抗张强度为2.67GPa。
实施例9：
(1)同实施例1；(2)用注射器取丙基二氯氢硅烷0.2mol(28.6g)、三氯化硼0.1mol(11.7g)先后注入至干燥氮气保护的三口烧瓶中，一边搅拌，一边加入纯度为99.99％的异丙胺至反应体系中，体系迅速升温，并产生大量沉淀，当温度不再升高时，停止异丙胺的加入；(3)至体系温度降至室温时，将体系产物在氮气袋中过滤；(4)将第(3)步所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，在干燥氮气的保护下，缓慢加热进行共热缩聚，反应器温度为300℃，裂解柱温度为410℃，保温2小时；(5)将体系温度降至180℃，减压蒸馏90分钟，除去溶剂、小分子后，降至室温，冷却后即得到无色透明的固态先驱体39.1g，(6)将第(5)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在190℃、4×105Pa压力下，以350m/min速度进行熔融纺丝，可纺性良好，制得直径为14.6μm的PBSZ原丝；(7)将第(6)步制得的PBSZ原丝置于不熔化处理炉中，在高纯氮气气氛中按缓慢升温至120℃，再统入HSiCl3气体15min，随后迅速通入水汽约15min，不熔化处理后纤维增重为9.45wt％；(8)将PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在惰性气氛保护下，按100℃/hr的升温速度升温至1000℃，保温处理2.5小时，制得Si-B-N-C纤维。纤维直径为13.5μm，抗张强度为2.66GPa。
实施例10：
将实例1中的PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在氨气气氛和惰性气氛混合气氛下，按150℃/hr的升温速度升温至1000℃，保温处理2小时后制得Si-B-N纤维。纤维直径为10.1μm，抗张强度为1.61GPa。
实施例11：
将实例1中的PBSZ不熔化纤维置于高温炉中，在氨气气氛和惰性气氛混合气氛下，按100℃/hr的升温速度升温至1000℃，保温处理2小时后制得Si-B-N纤维。纤维直径为10.9μm，抗张强度为1.56GPa。
Claims (10)
1.一种耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将带搅拌装置的反应器反复抽真空、充干燥氮气至少三次，以排除其中的空气和水分，将反应器预冷至零下8-12℃；
(2)将反应原料硼卤烷、卤硅烷及烷基胺按硼卤烷∶卤硅烷的摩尔比为1∶10-10∶1，烷基胺过量的配比加入反应器中；
所述硼卤烷的分子式如下所示：
BXaR1 3-a
其中，卤素X＝Cl，Br；R1＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基；a＝1、2、3；
所述卤硅烷为烷基卤硅烷，其分子通式为：
R2 mR3 nSiR4 (4-m-n)
其中烷基R2及R3＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基；R2及R3相同或不同；卤素R4＝Cl，Br；m及n＝0、1、2、3、4，m+n＜4且m、n不同时为0；
所述烷基胺化合物的分子通式为：
R5 pR6 qN
其中R5及R6＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基，R5及R6相同或不同；p及q＝0、1、2、3，p+q＝3；
所述另一卤硅烷通式为：
Rb 6SiX(4-b)
其中R6＝H、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基，b＝0、1、2；X＝Cl、Br。
所述硼卤烷、卤硅烷以注射的方式加入预冷至零下8-12℃的带搅拌装置的反应器中，然后一边搅拌，一边加入第三种单体烷基胺，反应迅速进行，放热使体系温度升高并产生沉淀，至体系温度不再升高时，停止第三种单体烷基胺的加入；
(3)待体系温度降至室温时，将第(2)步所得产物在干燥氮气的保护下过滤，将所得滤液置于带冷凝管和裂解柱、回流装置的反应器中，缓慢加热进行共热缩聚，最终反应温度为200-500℃，并在该温度下保温1-10小时；
(4)将体系温度降至150-350℃，减压蒸馏0.5-4小时，除去溶剂、小分子后，降至室温，即得到无色透明的先驱体聚硼硅氮烷；
(5)将第(4)步所得聚硼硅氮烷先驱体置于熔融纺丝装置中，在高纯氮气保护下加热并进行脱泡处理后，在120-300℃，2-7×105Pa压力下，以50-500m/min速度进行熔融纺丝，制得直径为8-15μm的PBSZ原丝；
(6)将第(5)步所得PBSZ原丝置于不熔化容器中，用干燥氮气置换容器中的空气，缓慢升温至低于先驱体软化点5℃-25℃，然后一边通氮气一边缓慢通入BCl3或另一卤硅烷气体5-120分钟，然后再迅速通入氨气或水蒸汽，即得到不熔化纤维；
(7)在高纯惰性气氛或活性气氛的高温炉中，将PBSZ不熔化纤维按100-200℃/hr的升温速度升温至800-1300℃，并在该温度下保温处理1-6小时后，制得Si-B-N-(C)纤维；
所述惰性气氛为高纯氮气、高纯氩气或高纯氦气，所述活性气氛为氨气或氢气。
2.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(1)步，将反应器预冷至零下8-12℃。
3.根据权利要求1或2所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(3)步，最终反应温度为280-400℃，并在该温度下保温2-5小时。
4.根据权利要求1或2所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(4)步，减压蒸馏的温度为200-300℃，时间为0.5-2小时。
5.根据权利要求3所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(4)步，减压蒸馏的温度为200-300℃，时间为0.5-2小时。
6.根据权利要求1或2所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(5)步，所述熔融纺丝压力为3-6×105Pa，速度为100-300m/min。
7.根据权利要求3所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(5)步，所述熔融纺丝压力为3-6×105Pa，速度为100-300m/min。
8.根据权利要求4所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(5)步，所述熔融纺丝压力为3-6×105Pa，速度为100-300m/min。
9.根据权利要求1或2所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(6)步，通氮气和通入BCl3或另一卤硅烷气体的时间为30-60分钟。
10.根据权利要求1或2所述的耐高温陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，所述第(7)步，所述保温处理温度为1000-1100℃，时间为2-4小时。
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