DE4320785A1

DE4320785A1 - Copolymere Borsilane, Verfahren zu ihrer Herstellung, aus ihnen herstellbare Bor und Silicium enthaltende keramische Materialien, sowie deren Herstellung

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Publication number: DE4320785A1
Application number: DE19934320785
Authority: DE
Inventors: Ralf Dr Riedel; Andreas Dipl Chem Kienzle; Guenter Prof Dr Petzow; Martin Dipl Ing Brueck; Tilo Dr Vaahs
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1994-01-05

Description

Die Erfindung betrifft neue copolymere Borsilane, ihre Herstellung, ihre Weiterverarbeitung zu Bor und Silicium enthaltenden keramischen Materialien, sowie diese Materialien selbst. Die genannten keramischen Materialien werden durch Pyrolyse aus den copolymeren Borsilanen erhalten.

Die Herstellung von gewissen borsiliciumorganischen Polymeren und deren Pyrolyse zu Bor und Silicium enthaltenden keramischen Materialien ist bereits bekannt. R.R. Wills et al. (Cer. Bulletin 62 (1983) 905) beschreiben die Herstellung borhaltiger Polysiloxane durch Mischen von Alkoxysilanen mit Boralkoxiden B(OR)₃ und anschließendem Sol-Gel-Prozeß. Sol-Gel-Prozesse sind jedoch als sehr langwierig bekannt; außerdem können Inhomogenitäten auftreten, weil durch mechanisches Vermischen eine ideal homogene Lösung mit idealer Verteilung von Siloxanen und Boralkoxid nicht herzustellen ist.

Gemäß EP-A-0 325 483 werden Boroxine, cyclische Bor-Sauerstoff-Moleküle, mit Silazanen umgesetzt. Dabei müssen die Boroxine und Silazane separat synthetisiert und anschließend miteinander umgesetzt werden. Diese mehrstufige Synthese ist kompliziert und trotzdem sind Inhomogenitäten möglich.

Gemäß EP-A-0 337 843 wird BCl₃ mit Bis(trimethylsilyl)alkaliamid umgesetzt. Alkaliamide sind jedoch leicht entzündliche Verbindungen, die in der Handhabung Schwierigkeiten bereiten.

Gemäß US-PS 4 906 763 werden siliciumhaltige Borazine in SiBN-Keramik überführt. Dabei geht man von Chlorborazinen aus und läßt diese mit Hexamethyldisilazan reagieren.

Gemäß US-PS 4 780 337 werden SiH-haltige Polymere, u. a. Siloxane, mit Boralkenoxiden in einer Hydrosilylierungsreaktion (mit Platinverbindungen als Katalysatoren) umgesetzt. Dies führt u. a. auch zu borhaltigen Polysilazanen. Schwierigkeiten entstehen bei der Rückgewinnung des Katalysators und in der Herstellung der Boralkenoxide.

Es wurde nun gefunden, daß man neue borsiliciumorganische Polymere, nämlich copolymere Borsilane, auf einfache Weise aus einem Gemisch von Tris silylboranen der Formel (I)

B[-C₂H₄-SiCl₂X]₃ (I)

worin die Gruppe -C₂H₄- die Struktur -CH₂-CH₂- oder -CH(CH₃)- hat und X ein Chloratom oder ein aliphatischer Rest mit 1-4 C-Atomen ist, und den Chlorsilanen R₁SiCl₃ und/oder R₂R₃SiCl₂, wobei unabhängig voneinander R₁, R₂ und R₃ H-Atome oder aliphatische Reste mit 1-4 C-Atomen sind, durch Umsetzung mit mindestens einem der Alkalimetalle Li, Na oder K herstellen kann. Aus den erhaltenen copolymeren Borsilanen kann man dann durch Pyrolyse in einfacher Weise Bor und Silicium enthaltende keramische Materialien herstellen.

Ein Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von copolymeren Borsilanen, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens ein Tris silylboran der Formel (I)

B[-C₂H₄-SiCl₂X]₃ (I)

worin die Gruppe -C₂H₄- die Struktur -CH₂-CH₂- oder -CH(CH₃)- hat und X ein Chloratom oder ein aliphatischer Rest mit 1-4 C-Atomen ist, im Gemisch mit mindestens einem der Chlorsilane R₁SiCl₃ oder R₂R₃SiCl₂, wobei unabhängig voneinander R₁, R₂ und R₃ H-Atome oder aliphatische Reste mit 1-4 C-Atomen sind, mit mindestens einem der Alkalimetalle Li, Na oder K umsetzt.

Die als Ausgangsprodukte eingesetzten Tris-silylborane der Formel B[-C₂H₄-SiCl₂X]₃ können nach P.R. Jones et al. (J. Organomet. Chem. 34 (1972) C9), T.F.O. Lim et al. (J. Organomet. Chem. 135 (1977) 249) und B.M. Mikailev et al. (Zhur. Obshchei. Khim. 30 (1960) 3615; C.A. (55) 20920) hergestellt werden, indem man entsprechende Vinylsilane der Formel CH₂=CH-SiCl₂X mit BH₃·THF (Tetrahydrofuran) umsetzt. Dabei entsteht im allgemeinen ein Gemisch von 1- und 2-Substitutionsprodukten (mit -CH(CH₃)- bzw. -CH₂-CH₂-Gruppen). Diese können getrennt und dann einzeln erfindungsgemäß umgesetzt werden, jedoch ist es auch ohne weiteres möglich, das Gemisch, wie es in der Reaktion entsteht, als solches einzusetzen. Man kann aber auch aus mehreren verschiedenen Vinylsilanen durch Umsetzung mit BH₃·THF zuerst verschiedene Tris-silylboran-Gemische herstellen, dann diese Gemische jeweils in ihre beiden 1- und 2-Substitutionsprodukte auftrennen und daraus neue Gemische, z. B. nur aus 1-Substitutionsprodukten oder nur aus 2- Substitutionsprodukten herstellen und dann erfindungsgemäß umsetzen. Durch dieses Mischen von vorher isolierten Reinkomponenten kann man zu Mischungen gelangen, die durch die Vinylsilan-Umsetzung mit BH₃·THF nicht direkt erhalten werden können.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren weiterhin eingesetzten Chlorsilane R₁SiCl₃ und R₂R₃SiCl₂ sind handelsüblich.

Zur Herstellung der copolymeren Borsilane wird vorzugsweise mindestens eins der genannten Alkalimetalle in einem organischen Lösungsmittel vorgelegt, welches sich inert gegenüber den Reaktanten - Tris-silylboran, Chlorsilan und Alkalimetall - verhält und einen Siedepunkt hat, der mindestens gleich dem Schmelzpunkt des eingesetzten Alkalimetalls ist. Geeignet sind z. B. gesättigte aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Heptan, Decalin, Xylol, Toluol oder Ether wie Dibenzylether, Dibutylether oder THF. Zum vorgelegten Alkalimetall wird ein Gemisch aus den oben genannten Tris-silylboranen und Chlorsilanen zugetropft.

Im allgemeinen wird das Alkalimetall in mindestens äquimolarer Menge eingesetzt, vorzugsweise in leichtem Überschuß von etwa 0,1 bis 1 Mol-%, insbesondere etwa 0,1 bis 0,5 Mol-%. Eine äquimolare Menge bedeutet dabei, daß auf ein Chloratom im Tris-silylboran, oder den Tris-silylboranen, sowie den Chlorsilanen ein Alkalimetallatom entfällt. Vorzugsweise wird zur Beschleunigung der Enthalogenierung die Reaktion unter Ultraschalleinwirkung durchgeführt.

Die Reaktion wird während des Zutropfens der Tris-silylborane und Chlorsilane vorzugsweise zunächst bei 50°C bis 120°C gehalten, und anschließend wird auf Temperaturen von 600 bis 200°C erhitzt, vorzugsweise auf 60°C bis 100°C.

Bei der Reaktion entsteht Alkalichlorid, das durch Extraktion mit einem inerten organischen Lösungsmittel vom copolymeren Borsilan abgetrennt werden kann. Hierfür sind dieselben Lösungsmittel geeignet wie zum Lösen der Tris-silylborane und der Chlorsilane.

Falls erwünscht, kann das Verfahren auch unter vermindertem Druck durchgeführt werden. Auch bei Drucken im Bereich von 1 bis 10 bar kann gearbeitet werden.

Das Verfahren kann auch kontinuierlich gestaltet werden. Die auf diese Weise hergestellten neuen copolymeren Borsilane haben eine molekulare Struktur, die durch die Formel (II)

wiedergegeben werden kann, worin die Gruppe -C₂H₄- die Struktur -CH₂-CH₂- oder -CH(CH₃)- hat, R ein aliphatischer Rest mit 1-4 C-Atomen und unabhängig voneinander R₁, R₂ und R₃ H-Atome oder aliphatische Reste mit 1 - 4 C-Atomen sind, und a, b, c, d die Molfraktionen der vier Struktureinheiten bedeuten. Dabei gilt a + b + c + d = 1.

Wird B[-C₂H₄-SiCl₃]₃ und R₂R₃SiCl₂ (jeweils 50 mol-%) eingesetzt, so ist a= 0,5, c= 0,5 und b=d = 0.

Wird B[-C₂H₄-SiCl₂CH₃]₃ (30 mol-%) und C₂H₅SiCl₃ (70 mol-%) eingesetzt, so ist b= 0,3, d= 0,7 und a = c = 0, sowie R = CH₃ und R₁ = C₂H₅.

Wird ein Gemisch aus 40 Mol.- % B[-C₂H₄-SiCl₃]₃, 30 Mol.-% B[-C₂H₄-SiCl₂CH₃]₃ und 30 Mol-% (CH₃)₂SiCl₂ eingesetzt, so ist a = 0,4, b = 0,3, c = 0,3, d = 0 und R = R₁ = R₂ = R₃ = CH₃.

Um die 1- und 2-Boraneinheiten im Polymer zu unterscheiden, wird die Molfraktion a der alkylfreien Boraneinheit aufgeteilt in a₁ für den Anteil der 1- Boraneinheit (-CH(CH₃)-) und a₂ für den Anteil der 2-Boraneinheit (-CH₂-CH₂-) und analog die Molfraktion b der den Alkylrest R enthaltenden Boraneinheit in b₁ (1-Boraneinheit) und b₂ (2-Boraneinheit).

In ähnlicher Weise kann der Anteil verschiedener Alkylreste R unterschiedlicher Länge angegeben werden, indem die Molfraktionen b₁ (1-Boraneinheit) und b₂ (2-Boraneinheit) in b₁ ¹, b₁ ², b₁ ³, b₁ ⁴ und b₂ ¹, b₂ ², b₂ ³, b₂ ⁴ aufgeteilt werden, wobei der obere Index die Anzahl der C-Atome im Rest R wiedergibt, also z. B. b₁ ² und b₂ ² als Molfraktionen für die 1- bzw. 2-Boraneinheit mit R = C₂H₅. Analog für R₁, R₂, R₃:

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind demgemäß copolymere Borsilane der allgemeinen Formel (II)

worin die Gruppe -C₂H₄- die Struktur -CH₂-CH₂ oder -CH(CH₃)- hat, R ein aliphatischer Rest mit 1-4 C-Atomen und unabhängig voneinander R₁, R₂ und R₃ H-Atome oder aliphatische Reste mit 1-4 C-Atomen sind und a, b, c und d die Molfraktionen der jeweiligen Struktureinheiten bedeuten, wobei a + b + c + d = 1 gilt.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind copolymere Borsilane dadurch erhältlich, daß man mindestens ein Tris-silylboran der Formel (I)

B[-C₂H₄-SiCl₂X]₃ (I)

worin die Gruppe -C₂H₄- die Struktur -CH₂-CH₂- oder -CH(CH₃)- hat und X ein Chloratom oder ein aliphatischer Rest mit 1-4 C-Atomen ist, im Gemisch mit mindestens einem der Chlorsilane R₁SiCl₃ oder R₂R₃SiCl₂, wobei unabhängig voneinander R₁, R₂ und R₃ H-Atome oder aliphatische Reste mit 1 - 4 C-Atomen sind, mit mindestens einem der Alkalimetalle Li, Na oder K umsetzt.

Die bevorzugten Ausführungsformen dieser Umsetzung sind bereits oben angegeben worden. Über die Zusammensetzung des Gemisches aus Tris silylboran und Chlorsilan kann man die Zusammensetzung der copolymeren Borsilane steuern.

Die erfindungsgemäßen copolymeren Borsilane sind sehr homogen in Bezug auf die Elementverteilung von B, Si und C. Sie können durch Pyrolyse in inerter Stickstoff- oder Argonatmosphäre bei Temperaturen von 500 bis 2000°C, vorzugsweise 800 bis 1400°C, zu amorphen, dichten Materialien pyrolysiert werden, die im wesentlichen aus Si, C und B bestehen und in Spuren auch H und O enthalten können.

Ein besonderer Vorteil ist, daß sich die copolymeren Borsilane vor der Pyrolyse nach verschiedenen Verfahren zu dreidimensionalen Formkörpern formen lassen.

Eine wichtige Methode der Formgebung ist das Ziehen von Fasern. Dabei lassen sich Fasern aus hochviskosen Lösungen des copolymeren Borsilans in Lösemitteln, wie Toluol, THF oder Hexan ziehen. Das Faserziehen geschieht vorteilhafterweise mittels Spinndüsen von 80 bis 350 µm Durchmesser. Durch anschließendes Strecken wird der Faden verjüngt, so daß nach der Pyrolyse ein sehr fester Faden von 2 bis 20 µm, insbesondere 5 bis 15 µm Durchmesser entsteht. Die durch anschließende Pyrolyse hergestellten Fasern finden Verwendung als mechanische Verstärkungseinlagerungen in faserverstärktem Aluminium, Aluminiumlegierungen und Keramikbauteilen.

Eine weitere wichtige Verarbeitungsmöglichkeit der copolymeren Borsilane ist die Herstellung dichter, gut haftender, amorpher keramischer Beschichtungen auf Metallen, insbesondere Stählen. Die Beschichtung erfolgt mit Hilfe einer Lösung des copolymeren Borsilazans in organischen Lösungsmitteln wie Toluol, THF oder Hexan. Die pyrolytische Umwandlung in eine amorphe Schicht erfolgt im gleichen Temperaturbereich von 500 bis 2000°C, vorzugsweise 800 bis 1400°C, unter Inertgas wie oben bei den dreidimensionalen Formkörpern beschrieben.

Die keramischen Beschichtungen eignen sich wegen ihrer hervorragenden Haftung, hohen Härte und Oberflächengüte besonders zur Oberflächenveredlung von mechanisch und chemisch beanspruchten Maschinenbauteilen.

Weiter kann man die oben beschriebenen copolymeren Borsilane mit gleichhoher keramischer Ausbeute von 70 bis 90% statt in Inertgas auch in NH₃- Atmosphäre pyrolysieren. Dabei resultiert ein praktisch kohlenstofffreier, glasklarer, farbloser Werkstoff. Bei der Pyrolyse in NH₃ bei 1000°C oder höher liegt der C-Gehalt unterhalb 0,5 Gew.-%. Das Pyrolyseprodukt besteht aus praktisch reinem amorphem SiBN. Die Pyrolyse in NH₃ läßt sich auf alle nach den oben beschriebenen Formgebungsverfahren hergestellten Formkörpern, also aus Pulvern geformte Körper, Fasern, Beschichtungen anwenden.

Weitere Gegenstände der Erfindung sind daher die Herstellung von Si, B und C enthaltendem keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß man die oben erwähnten, durch ihre Formel oder ihr Herstellungsverfahren charakterisierten copolymeren Borsilane in inerter Stickstoff- oder Argonatmosphäre bei 500 bis 2000°C, vorzugsweise 800 bis 1400°C, pyrolysiert, sowie das dadurch erhältliche keramische Material selbst.

Weitere Gegenstände der Erfindung sind die Herstellung von Si, B und N enthaltendem keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß man die oben erwähnten, durch ihre Formel oder ihr Herstellungsverfahren charakterisierten copolymeren Borsilane in Ammoniak enthaltender Atmosphäre bei 500 bis 2000°C, vorzugsweise 800 bis 1400°C, pyrolysiert, sowie das dadurch erhältliche keramische Material selbst.

Vor ihrer Pyrolyse, entweder in inerter Stickstoff- oder Argonatmosphäre oder in Ammoniak enthaltender Atmosphäre, werden die copolymeren Borsilane vorzugsweise auf 400-500°C erhitzt (wenn gewünscht, unter Druck), so daß eine radikalische Insertion von CH₂-Einheiten in die Si-Si-Bindung (auch als "Kumada-Umlagerung" in der Literatur bekannt) stattfindet, analog zu borfreien Polysilanen (K. Shiina, M. Kumada, J. Org. Chem. 23 (1958) 139; M.T. Davidson, C. Eaborn, J. Chem. Soc. Farady Trans. 70 (1974) 249). Die so behandelten copolymeren Borsilane sind im allgemeinen gut löslich und schmelzbar.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Versuchsbericht 1 Herstellung von Tris[(dichlormethylsilyl)ethyl]boran

Zu einer auf 0°C gekühlten Lösung von 200 ml (216 g, 1,53 mol) Dichlormethylvinylsilan in 255 ml Toluol wurden unter starkem Rühren 255 ml einer 2-molaren Lösung von Dimethylsulfidboran (0,51 mol BH₃) in Toluol langsam zugetropft. Die Temperatur wurde dabei unter 10°C gehalten. Nach dem Zutropfen wurde die Reaktionsmischung noch 5 Stunden bei 0°C gerührt und dann weitere 36 Stunden bei Raumtemperatur. Nach Abzug des Lösungsmittels im Vakuum konnten 223 g Tris[(dichlormethylsilyl)ethyl]boran isoliert werden.

Versuchsbericht 2 Herstellung von Tris[(trichlorsilyl)ethyl]boran

Zu einer auf 0°C gekühlten Lösung von 200 ml (254 g, 1,57 mol) Trichlorvinylsilan in 255 ml Toluol, wurden unter starkem Rühren 262 ml einer 2-molaren Lösung von Dimethylsulfidboran (0,52 mol BH₃) in Toluol langsam zugetropft. Die Temperatur wurde dabei unter 10°C gehalten. Nach dem Zutropfen wurde die Reaktionsmischung noch 5 Stunden bei 0°C gerührt und dann weitere 36 Stunden bei Raumtemperatur. Nach Abzug des Lösungsmittels im Vakuum konnten 190 g Tris[(trichlorsilyl)ethyl]boran isoliert werden.

Beide hergestellten Tris-silylborane sind farblose, ölige Flüssigkeiten, die sich an der Luft von selbst entzünden, wenn ihnen eine große Oberfläche zur Verfügung gestellt wird (z. B. auf Zellstoff).

Beispiel 1 Copolymerisation von Tris[(dichlormethylsilyl)ethyl]boran, Dichlordimethylsilan und Dichlormethylsilan mit Na/K-Legierung

Eine Na/K-Legierung wurde im Reaktionskolben durch Schmelzen von Na und K ohne Lösungsmittel hergestellt. Dabei wurden 2,83 g Na und 10,05 g K eingesetzt, was 0,38 mol Na/K-Legierung entspricht. Nach Bildung dieser Legierung gab man als Lösungsmittel THF zu und rührte sehr heftig auf. Anschließend wurde unter Ultraschalleinfluß ein Gemisch aus 4,5 g (0,01 mol) Tris[(dichlormethylsilyl)ethyl]boran, 16,4 g (0,13 mol) Dichlordimethylsilan und 7,3 g (0,064 mol) Dichlormethylsilan bei 68°C langsam zugetropft.

Nach 36 h bei dieser Temperatur wurde abgekühlt und die gebildeten Salze unter Schutzgas (N₂) von der Lösung abgetrennt. Anschließend wurden durch Destillation Lösungsmittel und leichtflüchtige Bestandteile entfernt. Es blieben 9,5 g eines farblosen Pulvers zurück. Die Elementaranalyse ergab folgende Werte:

C  37,5 Gew.-%
H   9,4 Gew.-%
B   1,2 Gew.-%
Si 49,6 Gew.-%
Cl <0,2 Gew.-%

Beispiel 2 Copolymerisation von Tris[(trichlorsilyl)ethyl]boran und Dichlordimethylsilan mit Na/K-Legierung

Eine Na/K-Legierung wurde im Reaktionskolben durch Schmelzen von Na und K ohne Lösungsmittel hergestellt. Dabei wurden 7,07 g Na und 25,13 g K eingesetzt, was 0,95 mol Na/K-Legierung entspricht. Nach Bildung dieser Legierung gab man Dimethoxyethan (sehr sorgfältig getrocknet) langsam zu und rührte sehr kräftig durch. Anschließend wurde unter stetigem Rühren und Ultraschalleinfluß ein Gemisch aus 4,5 g (0,01 mol) Tris[(trichlorsilyl)ethyl]boran und 55,5 g (0,43 mol) Dichlordimethylsilan bei 60°C langsam zu der Na/K- Suspension in Dimethoxyethan zugetropft.

Nach 36 h bei dieser Temperatur wurde abgekühlt und die gebildeten Salze unter Schutzgas (N₂) von der Lösung abgetrennt. Anschließend wurden durch Destillation Lösungsmittel und leichtflüchtige Bestandteile entfernt. Es blieben 24,2 g eines farblosen Pulvers zurück. Dieses wurde in einem Autoklaven auf 450°C aufgeheizt und 4 h bei dieser Temperatur unter Eigendruck gehalten. Das erhaltene polymere Material war schmelzbar, beginnend bei 130°C. Die Elementaranalyse ergab folgende Werte:

C 39,7 Gew.-%
H nicht bestimmt
B nicht bestimmt
Si 47,1 Gew.-%
Cl <0,2 Gew.-%

Im IR-Spektrum waren die Si-H-Banden deutlich ausgeprägt.

Beispiel 3

Verspinnen des polymeren Materials aus Beispiel 2.

Das in Beispiel 2 erhaltene copolymere Borsilan wurde in eine Kolbenspinnapparatur gegeben und bei 144°C durch eine Düse mit 12 Bohrungen mit einem Durchmesser von jeweils 350 µm zu Fäden versponnen. Die Aufnahmespule wurde dabei mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 250 m/min gedreht.

Die erhaltenen Polymerfäden wiesen Durchmesser von 15-25 µm auf. Eine Lagerung von 5 h in feuchter Luft bei 100°C bewirkte eine Vernetzung, so daß die Polymerfäden nicht mehr schmelzbar waren. Dabei stieg der Sauerstoffgehalt der Polymerfäden von 1 Gew.-% auf 7,4 Gew.-% an.

Beispiel 4

Pyrolyse der Polymerfäden aus Beispiel 3 in Argon bzw. Ammoniak.

a) In ein Al₂O₃-Schiffchen wurden Abschnitte der in Beispiel 3 erhaltenen Polymerfäden eingelegt und in einem Rohrofen unter stetigem Argonstrom mit 2 K/min Aufheizrate auf 1200°C aufgeheizt. Nach 1 h Haltezeit bei dieser Temperatur ließ man abkühlen. Die Polymerfäden hatten sich in tiefschwarze Keramikfäden umgewandelt. Der Durchmesser lag bei 8-15 µm, und ein Längenschrumpf von 12% war ebenfalls festzustellen. Mechanische Tests ergaben Zugfestigkeiten im Bereich von 1-2,3 GPa (1 inch Einspannlänge) und 100-200 GPa als Elastizitätsmodul.
b) Zur Herstellung C-freier Fäden wurde das gleiche Pyrolyse-Verfahren wie in a) angewendet mit dem Unterschied, daß anstelle des Schutzgases Argon das Reaktionsgas Ammoniak Verwendung fand. Die Fasern waren nach der Pyrolyse farblos und transparent. Der Kohlenstoffgehalt lag laut Elementaranalyse bei 0,2 Gew.-%.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von copolymeren Borsilanen, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens ein Tris-silylboran der Formel (I) B[-C₂H₄-SiCl₂X]₃ (I)worin die Gruppe -C₂H₄- die Struktur -CH₂-CH₂- oder -CH(CH₃)- hat und X ein Chloratom oder ein aliphatischer Rest mit 1-4 C-Atomen ist, im Gemisch mit mindestens einem der Chlorsilane R₁SiCl₃ oder R₂R₃SiCl₂, wobei unabhängig voneinander R₁, R₂ und R₃ H-Atome oder aliphatische Reste mit 1 - 4 C-Atomen sind, mit mindestens einem der Alkalimetalle Li, Na oder K umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkalimetall in mindestens äquimolarer Menge einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall einem organischen Lösungsmittel vorgelegt und dann umgesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Zusammengeben der Reaktanten eine Temperatur von 60°C bis 120°C einhält und anschließend auf 60 bis 200°C erhitzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion unter Ultraschall durchführt.

6. Copolymere Borsilane der allgemeinen Formel (II) worin die Gruppe -C₂H₄- die Struktur -CH₂-CH₂ oder -CH(CH₃)- hat, R ein aliphatischer Rest mit 1-4 C-Atomen und unabhängig voneinander R₁, R₂ und R₃ H-Atome oder aliphatische Reste mit 1-4 C-Atomen sind und a, b, c, d die Molfraktionen der Struktureinheiten bedeuten, wobei a + b + c + d = 1 gilt.

7. Copolymere Borsilane, erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.

8. Verfahren zur Herstellung von Si, B und C enthaltendem keramischen Material, dadurch gekennzeichnet, daß man copolymere Borsilane gemäß Anspruch 6 oder 7 in inerter Stickstoff- oder Argonatmosphäre bei 500°C bis 2000°C pyrolysiert.

9. Si, B und C enthaltendes keramisches Material, erhältlich nach dem Verfahren gemäß Anspruch 8.

10. Verfahren zur Herstellung von Si, B und N enthaltendem keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß man copolymere Borsilane gemäß Anspruch 6 oder 7 in Ammoniak enthaltender Atmosphäre bei 500°C bis 2000°C pyrolysiert.

11. Si, B und N enthaltendes keramisches Material, erhältlich nach dem Verfahren gemäß Anspruch 10.