FR2606777A1 - Procede de fabrication de polymeres silazanes organiques et utilisation de ces polymeres pour fabriquer des ceramiques - Google Patents
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Abstract
PROCEDE DE FABRICATION DE POLYMERES SILAZANES ORGANIQUES, CARACTERISE EN CE QU'IL CONSISTE A FAIRE REAGIR DE L'AMMONIAC AVEC UN MELANGE D'AU MOINS UN COMPOSE CHOISI DANS LE GROUPE CONSTITUE PAR LES COMPOSES ORGANIQUES DU SILICIUM DE FORMULES SUIVANTES I ET II : (CF DESSIN DANS BOPI) DANS LESQUELLES R REPRESENTE UN ATOME D'HYDROGENE, DE CHLORE OU DE BROME OU UN GROUPE METHYLE, ETHYLE, PHENYLE OU VINYLE, R REPRESENTE UN ATOME D'HYDROGENE OU UN GROUPE METHYLE, R REPRESENTE UN ATOME D'HYDROGENE OU UN GROUPE METHYLE, ETHYLE, PHENDANS LAQUELLE R REPRESENTE UN ATOME D'HYDROGENE OU UN GROUPE METHYLE, ETHYLE, PHENYLE OU VINYLE, ET X REPRESENTE UN ATOME DE CHLORE OU DE BROME, POUR OBTENIR UN PRODUIT D'AMMONOLYSE, ET A POLYMERISER LE PRODUIT D'AMMONOLYSE EN PRESENCE D'UN CATALYSEUR BASIQUE DE DEPROTONATION, POUR OBTENIR UN POLYMERE SILAZANE ORGANIQUE. ON PEUT ENSUITE FAIRE FONDRE CE POLYMERE SILAZANE, LE METTRE EN FORME ET LE RENDRE INFUSIBLE, PUIS FRITTER LE POLYMERE OBTENU POUR OBTENIR UN MATERIAU CERAMIQUE.
Description
PROCEDE DE FABRICATION DE POLYMERES SILAZANES
ORGANIQUES ET UTILISATION DE CES POLYMERES
POUR FABRIQUER DES CERAMIQUES
Cette invention concerne un procédé de fabrication de polymères silazanes organiques qui conviennent comme matériaux précurseurs de céramiques, et également l'utilisation de ces polymères dans un procédé de
fabrication de céramiques.
Les céramiques ont récemment pris une grande importance, en tant que matériaux présentant de bonnes propriétés, comme une résistance thermique, une résistance à l'abrasion, une résistance mécanique à haute température, et similaires. Cependant, en raison de leur dureté et de leur fragilité, les céramiques sont très difficiles à mettre en oeuvre. Pour la fabrication d'objets en céramique ayant une certaine forme, on utilise donc généralement un procédé qui comporte le moulage d'une fine poudre d'un matériau céramique en une forme désirée, par exemple par compression, et le frittage de l'article moulé, ou bien un procédé utilisant un précurseur, dans' lequel on fait fondre ou on dissout dans un solvant un polymère organique, servant de matériau précurseur de céramique, puis on place le polymère fondu ou dissous dans un moule ayant
la forme désirée, et on le fritte pour le rendre minéral.
La principale caractéristique de ce procédé au précurseur réside dans le fait que l'on peut obtenir des produits céramiques de formes tellement compliquées qu'on ne les obtiendra jamais selon le procédé de frittage d'une poudre fine, c'est-à-dire que l'on peut obtenir des produits de forme particulière telle que des
fibres ou des feuilles.
Parmi les matériaux céramiques, SiC et Si3N4 ont retenu en général une attention considérable, en raison de leurs bonne propriétés caractéristiques aux températures élevées; par exemple, SiC présente une résistance thermique élevée et une résistance mécanique élevée à haute température, et Si3N4 présente une résistance élevée au choc thermique et une ténacité élevée. En conséquence, on a fait diverses propositions
pout des procédés de fabrication de céramiques en SiC-
Si3N4, et aussi sur des procédés de fabrication de composés organiques du silicium pouvant servir de précurseurs dans un procédé utilisant un précurseur, comme le montrent en particulier les références (1) à (5) citées ci-dessous. Cependant, les procédés proposés
posent encore les problèmes indiqués plus loin.
(1) Dans le brevet US-3.853.567, on décrit un procédé de production de matériaux céramiques en SiC- Si3N4, dans lequel des chlorosilanes et des amines sont mis à réagir et ensuite chauffés à des températures élevées, pour donner des carbosilazanes, puis on soumet les carbosilazanes à un filage et à une infusibilisation, puis à un frittage à des températures élevées, comprises entre 800 et 2000 C. Cependant, ce procédé exige des températures élevées, de 520 à 650"C, dans l'étape d'obtention des carbosilazanes, ce qui fait qu'il est très difficile de le mettre en oeuvre en tant que procédé industriel. De plus, les carbosilazanes présentent l'inconvénient de ne produire des matériaux
céramiques qu'avec un rendement faible, d'environ 55 %.
Comme le font ressortir les exemples de ce brevet US, les seuls chlorosilanes utilisés sont le méthyltrichlorosilane et le diméthyldichlorosilane, et
la seule amine est la méthylamine.
(2) Le brevet US-4.097.294 décrit la conversion de divers polymères contenant du silicium en matériaux céramiques, par pyrolyse. Un seul polymère silazane est indiqué dans ce brevet, et le rendement en céramique est très faible, de 12 % au maximum. Bien que ce brevet US précise que ces matériaux céramiques peuvent être mis sous forme de fibres ou de films minces, il ne fait que suggérer la possibilité de cette mise en forme. En fait, il n'y est fait que peu ou pas du'tout référence aux possibilités de moulage ou de mise en oeuvre des polymères, qui sont considérées comme étant les propriétés les plus importantes dans le procédé au précurseur. (3) On connaît des exemples de production de polymères silazanes, par réaction entre des chlorodisilanes et des disilazanes dans le brevet US-4.340.619, par réaction entre des chlorosilanes et des disilazanes dans le brevet US-4.312.970, par réaction entre des chlorodisilanes et de l'ammoniac dans le brevet US-4. 395.460, et par réaction entre le trichlorosilane et des disilazanes dans le brevet US-4. 543.344. En outre, on prépare des polymères silazanes par addition d'halogénures métalliques à des chlorosilanes et des disilazanes, comme le décrit le brevet US-4.535.007, et par addition d'halogénures métalliques à des chlorodisilanes et des disilazanes, comme le décrit le brevet US-4.482.689. Dans ces références, on indique que tous les polymères silazanes mentionnés ci-dessus peuvent être transformés en matériaux céramiques par pyrolyse. Cependant, les rendements en céramique de tous ces polymères silazanes sont au plus de 50 à 60 % en poids. De la même façon que
dans le brevet US-4.097.294, aucune des références ci-
dessus ne donne de détails sur les possibilités de moulage et de mise en oeuvre des polymères, qui sont très importantes dans le procédé au précurseur. En particulier, la plupart des documents cités ne font pas mention de fibres céramiques dans les exemples, ou bien, dans le cas o des exemples de fibres céramiques sont présentés, il n'y a pas d'indication sur la résistance mécanique des fibres céramiques. Seul le brevet US-4.482.689 donne des indications sur la résistance mécanique, mais les fibres céramiques obtenues présentent une faible résistance à la traction, de 53
kg/mm'2 ou de 63 kg/mm2.
(4) Le brevet US-4.482.669 décrit un procédé de préparation de polymères silazanes qui consiste à faire réagir de l'ammoniac avec un composé organique du silicium de formule R-SiCl2H pour obtenir un produit d'ammonolyse, et à soumettre ce produit à une condensation par déshydrogénation avec des hydrures de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux, pour obtenir des polymères silazanes. Il y est indiqué que l'on peut ajuster les propriétés des polymères obtenus par ce procédé, en fonction du degré de condensation par déshydrogénation, et que ces polymères peuvent prendre diverses formes, depuis les huiles jusqu'aux solides ne présentant pas de point de fusion défini. Cependant, lorsque l'on moule ou que l'on met en oeuvre une masse fondue de polymère pour préparer, par exemple, une fibre continue par filage à l'état fondu, il est nécessaire que le polymère présente un certain degré de polymérisation et qu'il soit thermiquement stable. Dans le procédé ci- dessus, le polymère obtenu aura la forme d'un solide qui ne présente pas de point de fusion défini, à moins que la polymérisation ne soit arrêtée dans son cours. Afin -d'obtenir un polymère fusible, il faut régler de façon précise le temps de réaction, la température de réaction, et les quantités de catalyseur et de solvant, mais un tel réglage peut être très difficile et peut ne pas être reproductible de façon routinière. Les polymères obtenus par ce procédé ne sont pas thermiquement stables, et il se forme des substances semblables à des gels, ce qui est un inconvénient. En raison des deux problèmes mentionnés ci-dessus, on ne peut pas toujours considérer ce procédé comme étant un procédé industriel convenable de fabrication de
polymères silazanes.
(5) La demande de brevet japonais n 60-228489 décrit un procédé de préparation d'un polymère silazane qui comprend la production d'un silazane cyclique à partir d'un composé de formule CH3-SiCl2H et de monométhylamine, suivi de la réaction de ce silazane cyclique avec de l'ammoniac. Dans cette demande de brevet, on indique que le polymère convient comme matériau pour le dépôt chimique en phase vapeur, mais les propriétés physiques du polymère ne sont pas décrites de façon détaillée. Le rendement en céramique
n'est pas indiqué du tout.
Comme le fait ressortir la description précédente,
les polymères silazanes proposés jusqu'à présent, servant de matériaux précurseurs de céramiques, ne sont pas toujours avantageux pour une fabrication industrielle. En outre, on a trouvé que ces polymères présentent des aptitudes médiocres au moulage et au traitement donnant des fibres céramiques et similaires, ainsi qu'un rendement médiocre en céramique. On a aussi trouvé que les produits céramiques, par exemple les fibres céramiques, obtenus à partir des matériaux polysilazanes précurseurs de céramique connus, présentent des propriétés physiques, comme la résistance mécanique, le module d'élasticité et similaires,
relativement médiocres.
Par conséquent, un objet de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication de matériaux précurseurs de céramiques, qui soit adapté pour la production industrielle et qui permette de produire des matériaux précurseurs de céramiques ayant de bonnes aptitudes au moulage et à la mise en oeuvre, et donnant
des céramiques avec un rendement élevé.
Un autre objet de l'invention est de fournir un procédé de fabrication de céramiques de haute qualité, qui utilise les matériaux polymères précurseurs de
céramiques obtenus à l'aide du procédé mentionné ci-
dessus. Afin de mettre au point un procédé de fabrication de produits céramiques qui puisse appartenir au type des procédés à précurseur, et également un procédé de fabrication de matériaux polymères précurseurs de céramiques qui conviennent pour la fabrication de produits céramiques et qui présentent une bonne aptitude au moulage et à la mise en oeuvre, on s'est tourné vers les céramiques de SiC-Si3N4, qui présentent de bonnes caractéristiques à haute température, à la fois pour SiC et pour Si3N4. En conséquence, on a réalisé des études poussées sur la fabrication de céramiques en SiC-Si3N4, selon un procédé au précurseur. Le résultat est que l'on a trouvé que l'on peut obtenir des polymères silazanes présentant une bonne stabilité thermique et un degré ajusté de polymérisation, en mélangeant au moins un composé choisi parmi le groupe constitué des composés organiques du silicium de formules suivantes (I) et (II)
R RRR
i Il Il X-Si-CH-CH-Si-X... (I)
I I
R R
R2 I X-Si-X... (II) X dans lesquelles R représente un atome d'hydrogène, de chlore ou de brome, ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, Ri représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, et X représente un atome de chlore ou de brome; et au moins un composé choisi parmi le groupe constitué des composés organiques du silicium de formule suivante (III) R2 X-Si-X... (III) R2 dans laquelle R2 et X ont les mêmes significations que celles données ci-dessus, en faisant réagir le mélange avec de l'ammoniac pour obtenir un produit d'ammonolyse, en soumettant le produit d'ammonolyse à une condensation par déshydrogénation, à l'aide d'un catalyseur de déprotonation, tel que, par exemple, un hydrure de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux,
et en menant la réaction de condensation à son terme.
Quand on fait fondre ces polymères silazanes, qu'on les moule, qu'on les chauffe dans l'air ou qu'on les irradie à l'aide d'un faisceau d'électrons ou d'un faisceau de lumière ultraviolette pour les rendre infusibles, et qu'on les fritte, on peut obtenir des céramiques de haute qualité, composées essentiellement de SiC et de Si3N4. La présente invention est fondée sur ces
découvertes.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, on fournit un procédé de fabrication de polymères silazanes organiques qui consiste à faire réagir un mélange d'au moins un composé choisi parmi les composés organiques du silicium de formules (I) et (II) et d'au moins un composé choisi parmi les composés organiques du silicium de, formule (III) avec de l'ammoniac, pour obtenir un produit d'ammonolyse, et à polymériser le produit d'ammonolyse en présence d'un catalyseur basique de déprotonation. La présente invention fournit également un polymère silazane
organique obtenu selon le procédé ci-dessus.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on fournit un procédé de fabrication de céramiques qui consiste à faire réagir un mélange d'au moins un composé choisi parmi les composés organiques du silicium de formules (I) et (II) et d'au moins un composé choisi parmi les composés organiques du silicium de formule (III) avec de l'ammoniac pour obtenir un produit d'ammonolyse, à polymériser le produit d'ammonolyse en présence d'un catalyseur basique de déprotonation pour obtenir un polymère silazane organique, à faire fondre, à mouler et à rendre infusible le polymère silazane organique, et à fritter le polymère rendu infusible pour obtenir un matériau céramique. On fournit également un matériau céramique composé de SiC-Si3N4 et obtenu par le
procédé ci-dessus.
Le procédé de fabrication de polymères silazanes organiques selon l'invention peut fournir un polymère ll silazane organique de bonne qualité, qui présente une bonne aptitude au moulage, une bonne aptitude à la mise en oeuvre et une bonne infusibilité, et qui donne des céramiques avec un rendement élevé, par exemple de 70 à 80 %. Ce procédé n'exige pas de réglages précis ou minutieux de la durée de réaction, de la température de réaction et des quantités de catalyseurs et de solvants, et il n'exige pas non plus l'arrêt de la polymérisation en cours, ce qui est une opération gênante; ainsi, il garantit une fabrication industrielle facile du polymère silazane. La Demanderesse a déjà proposé un procédé de fabrication de polymères silazanes organiques, dans lequel on utilise trois composés, le méthyldichlorosilane, le diméthyldichlorosilane et le
méthyltrichlorosilane (demande de brevet US n 903.409).
En comparaison du procédé proposé dans cette demande n 903.409, le procédé de la présente invention peut fournir des polymères variés, présentant différentes compositions, en raison de l'utilisation du composé organique du silicium de formule (I) comme produit de départ. Le procédé de fabrication de céramiques selon l'invention utilise les polymères silazanes organiques variés ainsi obtenus en tant que matériaux précurseurs de céramiques. On peut donc obtenir facilement, par la présente invention, des produits céramiques de forme souhaitée, et qui présentent des propriétés physiques excellentes. Il faut remarquer que l'utilisation de chlorosilanes comme produits de départ pour la préparation de polymères silazanes ou de matériaux précurseurs de céramiques est déjà connue de façon classique, comme on l'a indiqué plus haut. Toutefois, il n'a jamais été indiqué jusqu'à présent que les composés organiques du silicium indiqués plus haut de formules (I),(II), et (III) sont choisis parmi le grand nombre de composés organiques du silicium pour être utilisés en combinaison, et qu'après l'ammonolyse du mélange, le produit obtenu est soumis à une condensation par déshydrogénation, en présence d'un type particulier de catalyseur, pour donner des polymères silazanes présentant de si bonnes caractéristiques qu'on n'en a jamais obtenues de pareilles dans l'art antérieur. Ceci
a été constaté pour la première fois par la Demanderesse.
Le mélange utilisé dans la mise en pratique de l'invention est une combinaison d'au moins un composé choisi parmi les composés organiques du silicium de formules (I) et (II) et d'au moins un composé choisi parmi les composés organiques du silicium de formule (III). De préférence, ce mélange est constitué de 0 à 30 % en moles de composé (I), 0 à 30 % en moles de
composé (II), et 40 à 85 % en moles de composé (III).
Dans ce cas, R2, dans les composés organiques du silicium (II) et (III), représente de préférence un atome d'hydrogène pour 55 à 90 % en moles, un groupe vinyle pour 0 à 30 % en moles, et un groupe alkyle ou phényle pour 0 à 30 % en moles. Les polymères silazanes obtenus à partir de la combinaison ci-dessus de produits particuliers de départ présentent des structures chimiques différentes de celle d'un polymère silazane obtenu à partir du seul méthyle dichlorosilane, tel qu'indiqué dans le brevet US-4. 482.669. Plus particulièrement, les polymères silazanes obtenus conformément à l'invention englobent dans leur structure différents types de motifs répétitifs, ainsi que divers
types de chaînons pontants entre ces motifs.
Selon le mode préféré de réalisation de la présente invention, on mélange le composé de formule (I), du méthyltrichlorosilane en tant que composé de formule (II) et du méthyldichlorosilane en tant que composé de formule (III), selon les proportions molaires préférées de 2 à 30 % en moles de composé (I), 5 à 30 % en moles de méthyltrichlorosilane, et 55 à 90 % en moles de méthyldichlorosilane, et l'on obtient ainsi un polysilazane qui peut être transformé en une céramique constituée principalement de SiC et Si3N4, par fusion,
moulage, infusibilisation et frittage.
Les polymères silazanes conformes à la présente invention possèdent une structure nouvelle et différente de la structure des polymères silazanes connus, et ils possèdent des propriétés caractéristiques. Quand on utilise ces polysilazanes en tant que matériaux précurseurs de céramiques, le rendement en céramique est remarquablement amélioré, par rapport au rendement des procédés connus de fabrication de céramiques selon un procédé au précurseur. En outre, les céramiques obtenues présentent des propriétés physiques nettement améliorées, et c'est notamment le cas de la résistance à la traction
et du module d'élasticité.
Les objets, caractéristiques et avantages mentionnés ci-dessus apparaîtront encore mieux à la
lecture de la description suivante.
Comme on l'a indiqué plus haut, on utilise comme produits de départ pour la préparation de polymères silazanes organiques, conformément à l'invention, un mélange d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué des composés organiques du silicium de formules (I) et (II) suivantes:
R R R R
l l l l X-Si-CH-CH-Si-X... (I) l l
R R
I X R25 dans lesquelles R représente un atome d'hydrogène, de chlore ou de brome, ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, Ri représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, et X représente un atome de chlore ou de brome; et d'au moins un composé choisi parmi le groupe constitué des composés organiques du silicium de formule (III) suivante: R2 X-Si-X... (III) R2 dans laquelle R2 représente un atome d'hydrogène, ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, et X représente un atome de chlore ou de brome. Dans ce cas, le mélange est composé de préférence de 0 à 30 % en moles du composé (I), de 0 à 30 % en moles du composé (II) et de 40 à 85 % en moles du composé (III). Mieux encore, le mélange peut être composé de 1 & 25 % en moles du composé (I), de i à 25 % en moles du composé (II) et de 50 à 80 % en moles du composé (III). En
dehors des intervalles de composition mentionnée ci-
dessus, les polymères obtenus peuvent devenir huileux ou bien peuvent avoir un point de fusion élevé, supérieur à 300'C, ce qui fait qu'on ne peut pas les faire fondre et
qu'ils sont donc désavantageux.
Dans le mélange présentant les rapports de mélanges définis ci-dessus, R2, dans les composés organiques du silicium (II) et (III), représente de préférence un atome d'hydrogène pour 55 à 90 % en moles, un groupe vinyle pour 0 à 30 % en moles, et un groupe alkyle ou phényle pour 0 à 30 % en moles; mieux encore, il représente un atome d'hydrogène pour 55 à 80 % en moles, un groupe vinyle pour 0 à 25 % en moles, et un groupe alkyle ou phényle pour 0 à 25 % en moles; on réalise cela en choisissant divers composés (II) et (III). Si l'on utilise des composés (II) et (III) de telle façon que R2 représente un atome d'hydrogène pour à 80 % en moles, un groupe vinyle pour 0 à 30 % en moles et un groupe alkyle ou phényle pour 0 à 30 % en moles, le polysilazane ou le matériau précurseur de céramique obtenu présente une infusibilité excellente lors de la fabrication des céramiques, ce qui augmente le rendement en céramique. De l'autre côté, si on utilise des composés (II) et (III) de telle sorte que les intervalles ci-dessus définis ne soient pas respectés, il est difficile ou impossible de rendre infusible le polysilazane obtenu, et on ne peut donc pas
obtenir un produit céramique ayant une forme souhaitée.
Dans la présente invention, le composé (I) englobe
le 1,2-bis-(chlorodiméthylsilyl)-éthane, le 1,2-bis-
(dichlorométhylsilyl)-éthane et le 1,2-bis-(trichloro-
silyl)-éthane. On peut les utiliser seuls ou en mélange.
Le composé (II) englobe le méthyltrichlorosilane, le trichlorosilane et le vinyltrichlorosilane. Le composé
(III) englobe le méthyldichlorosilane, le diméthyl-
dichlorosilane, le méthylvinyldichlorosilane, et le 1 7 vinyldichlorosilane. En tant que mélange constituant le produit de départ pour la préparation de polymères silazanes organiques conformément à la présente invention, on utilise de préférence un mélange de méthyldichlorosilane, de méthyltrichlorosilane, et d'un composé organique du silicium de formule (I). Dans ce cas, le mélange présente de préférence la composition suivante: 55 à % en moles de méthyldichlorosilane, 5 à 30 % en moles de méthyltrichlorosilane, et 2 à 30 % en moles du composé organique du silicium de formule (I). En dehors de ces intervalles de composition, les polymères obtenus peuvent devenir huileux ou peuvent avoir un point de fusion élevé, supérieur à 300 C, ce qui fait que l'on ne peut plus les faire fondre et qu'ils sont donc désavantageux. Le mode opératoire de la préparation d'un produit d'ammonolyse à partir du mélange des composés organiques
du silicium mentionné ci-dessus n'est pas déterminant.
On peut par exemple utiliser un procédé dans lequel on fait réagir le mélange avec du NH3 gazeux, dans un solvant organique, et on élimine ce solvant organique après avoir éliminé le chlorure d'ammonium formé comme sous-produit. Dans l'étape suivante, le produit d'ammonolyse est polymérisé en présence d'un catalyseur basique de déprotonation. De préférence, on soumet le produit d'ammonolyse à une condensation par déshydrogénation, dans un solvant, en présence d'un catalyseur pour mener la réaction à son terme. Le catalyseur basique de déprotonation englobe les hydrures de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux et les amidures métalliques, comme par exemple KH, NaH, NaNH2, et KNH2. Les solvants utilisés dans l'étape de polymérisation peuvent être des éthers, comme le tétrahydrofuranne, les éthers dialkyliques et similaires,des hydrocarbures aliphatiques comme le pentane, l'hexane et similaires, et des hydrocarbures aromatiques comme le benzène, le toluène, les xylènes et similaires. Bien que la polymérisation puisse être habituellement effectuée à des températures normales, on peut choisir la température de polymérisation de façon appropriée dans un intervalle allant de 0 à 200 C, en fonction de la
nature du solvant.
Après la fin de la condensation par déshydrogénation, le catalyseur basique restant est de préférence décomposé à l'aide d'un composé électrophile tel que l'iodure de méthyle. On élimine par filtration la substance insoluble résultante, et on élimine le solvant par distillation sous pression réduite. On obtient comme produit un polymère silazane qui présente un point de fusion de 60 à 200 C et une masse moléculaire de 800 à 3000 (déterminée par cryoscopie dans le benzène). L'achèvement de la réaction de condensation peut être confirmé par l'arrêt du
dégagement de gaz.
On peut ajuster de façon convenable le degré de polymérisation et le point de fusion du polymère silazane, en faisant varier les rapports de mélange des
composés organiques du silicium mentionnés plus haut.
Les polymères silazanes organiques obtenus de cette façon présentent de grandes aptitudes au moulage et à la mise en oeuvre, et ils peuvent, en tant que matériaux précurseurs de céramiques, être mis en des formes appropriées, comme par exemple des fibres ou des feuilles. En outre, ces polymères peuvent être utilisés
en tant que liants ou en tant qu'adhésifs.
Dans le procédé de fabrication de céramiques conforme à l'invention, les polymères organiques silazanes sont fondus, mis en forme ou moulés, infusibilisés, et finalement frittés. Dans ce but, le polymère doit de préférence avoir un point de fusion compris entre 60 et 200 C, et une masse moléculaire comprise entre 800 et 3000 (déterminée par cryoscopie dans le benzène), ou bien une viscosité intrinsèque de 0,06 à 0,09, déterminée en solution dans le benzène à 'C, afin de permettre une fusion et une mise en forme facile. Les modes de fusion, de mise en forme et de frittage des polymères silazanes organiques ne sont pas déterminants. Les polymères sont mis en forme ou moulés comme on le désire, et frittés pour donner des produits
céramiques de formes souhaitées, composés de SiC-Si3N4.
Par exemple, lorsqu'on fabrique des fibres céramiques, on chauffe le polymère silazane organique jusqu'à le faire fondre, puis on le file à l'état fondu. La température de filage peut varier en fonction du point de fusion du polymère, et elle se trouve avantageusement dans le domaine compris entre 100 et
300' C.
Ensuite, on rend infusible le matériau filiforme, en le chauffant dans l'air ou en l'irradiant à l'aide d'un faisceau d'électrons, sous vide ou dans une atmosphère d'un gaz inerte comme N2, ou bien à l'aide d'un faisceau ultraviolet dans une atmosphère de gaz inerte, par exemple N2, Ar, etc.. Dans cette étape, on effectue le chauffage dans l'air, de préférence à une température de 50 à 150 C. On effectue l'irradiation par faisceau électronique de préférence à une dose d'exposition de 10 à 2000 Mrad. On peut effectuer l'irradiation par faisceau ultraviolet à l'aide d'une lampe à radiations ultraviolettes, disponible dans le commerce, et émettant une longueur d'onde de 250 à 400 nm. On peut ajuster l'exposition à la lumière ultraviolette en choisissant l'intensité de la source lumineuse, la distance d'irradiation et la durée d'irradiation en fonction des propriétés d'infusibilité
désirées pour le polymère silazane organique utilisé.
Les polymères silazanes organiques appropriés pour une infusibilisation par une irradiation en lumière ultraviolette sont ceux que l'on obtient en utilisant les composés (II) et/ou (III) présentant une proportion relativement élevée de groupes vinyles en tant que radicaux substituants R2. Cependant, un polymère silazane organique présentant une faible proportion de groupes vinyles peut également être efficacement rendu infusible par une irradiation en lumière ultraviolette, si l'on ajoute au polymère silazane organique un agent photosensibilisant et/ou un agent vulcanisant. Du point de vue de l'influence sur le produit céramique résultant, la proportion de mélange d'agents photosensibilisant et/ou vulcanisant est de préférence de 0,0001 à 5 % en poids par rapport au polymère. On peut utiliser les agents photosensibilisants et les agentsvulcanisants connus. Des exemples d'agent photosensibilisant englobent la benzophénone, l'acétophénone, et le rose bengale. Des exemples d'agent vulcanisant englobent le
diphényldisulfure, le 1,3-benzènedithiol, le 2,2'-
dithiobis-(benzothiazole), et le 2-mercaptoéthyl-sulfure.
On peut les utiliser seuls ou en mélange.
Le matériau filiforme, ainsi infusibilisé, est fritté à des températures élevées, dans un état sans tension ou dans un état de tension, et l'on obtient ainsi des fibres céramiques, composées principalement de SiC et de Si3N4, et qui présentent une bonne résistance mécanique et un bon module d'élasticité. Le frittage est de préférence effectué sous vide ou dans une atmosphère constituée d'un ou plusieurs gaz, comMe un gaz inerte, y compris Ar, etc., N2, H2, NH3, et analogues, à une température de 700 à 2000 C, de préférence de 700 à 1500-C. Le frittage sous tension est de beaucoup préférable, car l'on peut alors obtenir des fibres céramiques de haute qualité, qui présentent une résistance en traction de 2 à 3,1 GPa, et un module
d'élasticité de 150 à 300 GPa.
Pour le frittage, on ajoute le polymère silazane organique, en tant qu'agent liant, dans une ou plusieurs sortes de poudres de composés minéraux choisis dans le groupe constitué par l'alumine, le carbure de silicium, le nitrure de silicium et le nitrure de bore, et l'on obtient ainsi facilement un produit moulé en céramique
de haute qualité.
Comme le fait apparaître ce qui précède, on peut produire convenablement les polymères silazanes
organiques selon le procédé de la présente invention.
Les polymères silazanes sont thermiquement stables, et ils présentent un degré souhaité de polymérisation, ainsi que de bonnes aptitudes au moulage et à la mise en oeuvre. Ces polymères peuvent donner des céramiques avec des rendements élevés, en raison de leur excellente infusibilité, et ils conviennent donc très bien pour être utilisés en tant que matériaux précurseurs de
céramiques pour des fibres céramiques.
D'autre part, selon le procédé de fabrication de céramiques selon l'invention, on peut obtenir des céramiques de haute qualité, composées principalement de SiC et Si3N4, avec un rendement élevé en céramique, à partir de polymères silazanes organiques. On peut obtenir facilement des produits céramiques de forme souhaitée, comme des fibres céramiques, des feuilles en céramique, et des produits moulés en céramique, qui présentent une grande infusibilité, une résistance
mécanique élevée, et un module d'élasticité élevé.
En outre, selon la présente invention, on peut obtenir des polysilazanes variés, en raison de l'utilisation du composé organique du silicium de
formule (I) comme produit de départ.
On va maintenant décrire plus précisément la présente invention à l'aide d'exemples et d'exemples comparatifs. Ces exemples ne doivent pas être considérés
comme limitant la présente invention.
Exemple I Etape d'ammonolvse (1): méthyldichlorosilane,
méthyltrichlorosilane, et 1,2-bis-(méthyldichlorosilyl)-
éthane, en proportions molaires respectives de 75:10:15.
Dans un ballon d'un litre à quatre tubulures, séché et muni d'un agitateur, d'un thermomètre, d'un tube d'arrivée de NH3 gazeux, et d'un réfrigérant au méthanol-carboglace, on introduit 850 ml d'hexane, auxquels on ajoute 43,1 g de méthyldichlorosilane, 7,5 g
de méthyltrichlorosilane, et 19,2 g de 1,2-bis-(méthyl-
dichlorosilyl)-éthane, puis on refroidit le tout jusqu'à -20 C. On ajoute à cette solution un excès d'ammoniac gazeux, à un débit de 45 litres par heure, pendant 1,5 heure (la quantité totale d'ammoniac ajoutée est de 3, 0 moles). On réchauffe le mélange réactionnel jusqu'à la température ambiante, à la suite de quoi on remplace le dispositif de refroidissement par un condenseur de
refroidissement à air, afin de purger l'excès de NH3.
Ensuite, on élimine hors du mélange réactionnel, par filtration en boite sèche, le chlorure d'ammonium qui s'est formé en tant que sous-produit. On lave le gâteau de filtration résultant avec 200 ml d'hexane. On chasse l'hexane hors du filtrat, sous pression réduite (1,333 mb/60 C). Le résidu (produit d'ammonolyse) est un liquide mobile et transparent, et on en obtient une
quantité de 31 g.
Etape d'ammonovse (2): méthyldichlorosilane,
méthyltrichlorosilane, et 1,2-bis-(méthyldichlorosilyl)-
éthane, en les proportions molaires respectives de 65:25: Dans un ballon d'un litre à quatre tubulures, muni des mêmes accessoires que ceux utilisés ci-dessus, on introduit 850 ml d'hexane, auxquels on ajoute 37,4 g de méthyldichlorosilane, 18,6 g de méthyltrichlorosilane,et 12,8 g de 1, 2-bis-(méthyldichlorosilyl)-éthane, puis on refroidit le tout jusqu'à 20 C. On ajoute de l'ammoniac gazeux à la solution, à un débit de 45 litres par heure pendant 1,5 heure. Ensuite, on répète le mode opératoire de l'étape d'ammonolyse (1) et l'on obtient ainsi 30 g d'un liquide mobile et transparent (produit d'ammonolyse). EtaDe d'ammonolyse (3): méthyldichlorosilane, méthyltrichlorosilane et 1,2-bis-(trichlorosilyl)éthane, en proportions molaires respectives de 75:15:10 Dans un ballon de 2 litres à quatre tubulures, muni des mêmes accessoires que ceux utilisés ci-dessus, on introduit 1500 ml d'hexane anhydre, auxquels on ajoute 69,0 g de méthyldichlorosilane, 17,9 g de
méthyltrichlorosilane, et 23,8 g de 1,2-bis-(trichloro-
silyl)-éthane, puis on effectue la réaction avec
l'ammoniac gazeux, de la même façon que celle décrite ci-
dessus. Ensuite, on répète le mode opératoire indiqué ci-
dessus pour l'étape d'ammonolyse (1), et l'on obtient ainsi 48 g d'un liquide mobile et transparent (produit
d'ammonolyse).
Etape de polymérisation (1) Dans un ballon de 300 ml à trois tubulures, muni d'un agitateur, d'un thermomètre et d'une ampoule à robinet, on introduit, en boite sèche, 0,2 g (5 mmoles)
d'hydrure de potassium (KH) et 125 ml de tétrahydro-
furanne (THF) déshydraté sur NaH. On enlève le ballon de la boite sèche et on le raccorde à des tubes grâce auxquels on établit un courant d'azote gazeux. Tout en agitant le mélange à température ambiante pour disperser KH, on ajoute progressivement, en 15 min, par l'ampoule
à robinet, 10 g du produit obtenu dans l'étape d'ammono-
lyse (1), dissous dans 75 ml de THF. Au cours de cette addition, de grandes quantités de gaz se dégagent, et
une heure après l'addition, le dégagement de gaz cesse.
On ajoute 3 g d'iodure de méthyle, et il se forme un précipité blanc de KI. Après avoir agité le tout pendant 30 min de plus, on élimine sous pression réduite la plus grande partie du solvant THF, et on ajoute au résidu 80 - ml d'hexane. On filtre le mélange, et on soumet le filtrat à une élimination d'hexane sous pression réduite (1,333 mb/70'C),et l'on obtient ainsi 9,1 g d'un solide visqueux (polymère silazane). Ce produit présente une viscosité intrinsèque de 0,06 (dans le benzène à 20 C) et un point de fusion de 90 C, et il est soluble dans les solvants organiques comme l'hexane, le benzène, le THF et similaires. L'analyse IR indique les absorptions suivantes: N-H à 3400 cm-', C-H à 2980 cm-1,Si-H à 2150 cm-1, et Si-CH3 à 1260 cm-1. La masse moléculaire,
déterminée par cryoscopie dans le benzène, est de 820.
Etape de polymérisation (2)
De la même manière que dans l'étape de polyméri-
sation (1), on fait réagir 10 g du produit d'ammonolyse obtenu dans l'étape d'ammonolyse (2) avec 0,2 g de KH dans du THF pendant 90 minutes. Après l'arrêt du dégagement gazeux, on ajoute du CH3I, puis on répète le mode opératoire de l'étape de polymérisation (1), et l'on obtient ainsi 9, 3 g d'un solide visqueux (polymère silazane). Ce polymère présente une viscosité intrinsèque de 0,08 et un point de fusion de 120 C. Etape de Dolymérisation (3) De la même manière que dans l'étape de polymérisation (1), on fait réagir 10 g du produit d'ammonolyse obtenu dans l'étape d'ammonolyse (3) avec 0,2 g de KH dans du THF pendant 90 minutes. Après l'arrêt du dégagement gazeux, on ajoute du CH3I, puis on répète le mode opératoire de l'étape de polymérisation (1), et l'on obtient ainsi 9,1 g d'un solide visqueux (polymère silazane). Ce polymère présente une viscosité
intrinsèque de 0,07 et un point de fusion de 115 C.
EtaDe de préDaration de fibres (1) A l'aide d'un appareil de filage à l'état fondu, à trou unique, on file à l'état fondu, à 130 C, 30 g du polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (1). Ce filage à l'état fondu s'effectue de façon très régulière, même après 4 heures, et on le réalise à une vitesse d'enroulement de 400 m/minute. Le fil brut obtenu est soumis à un traitement d'infusibilisation par irradiation à 120 Mrad à l'aide d'un faisceau d'électrons. Ensuite, le fil est fritté, sous faible tension, dans un courant d'azote, à 1100 C pendant 30
minutes, la vitesse de chauffage étant de 100 C/heure.
Le rendement en céramique est de 75 %. La fibre obtenue présente un diamètre de 6 microns, une résistance à la traction de 2,3 GPa, et un module d'élasticité de 220 GPa. L'analyse élémentaire de la fibre montre qu'elle contient 58,6 % de Si, 19,0 % de C, ,4 % de N et 2 % de O, et qu'elle est principalement
composée de SiC-Si3N4.
Etape de préparation de fibres (2) En utilisant un appareil de filage à l'état fondu semblable à celui utilisé dans l'étape de préparation de fibres (1), on file à 160 C 10 g du polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (2). Ce filage s'effectue très régulièrement, à une vitesse d'enroulement de 420 m/minute. Le fil brut résultant est infusibilisé thermiquement, sous faible tension, dans l'air, à 90-110 C (5 C/heure). Ensuite, le fil est fritté, dans un état sans tension et dans un courant d'azote, à 1200'C pendant 30 minutes; la vitesse de chauffage est de 100 C/heure. Le rendement en céramique constaté est de 80 %, et la fibre obtenue présente un diamètre de 8 microns, une résistance à la traction de 2 GPa, et un module d'élasticité de 170 GPa. L'analyse élémentaire de la fibre révèle qu'elle contient 55,6 % de Si, 17,8 % de C, 17,4 % de N et 9,2 % de O, et
qu'elle est principalement constituée de SiC-Si3N4.
Etape de préparation de fibres (3) En utilisant un appareil de filage à l'état fondu semblable à celui utilisé dans l'étape de préparation de fibres (1), on file en boite sèche 20 g du polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (3), à 'C et à une vitesse d'enroulement de 450 m/minute. Ce filage s'effectue régulièrement. Le fil brut obtenu est soumis à une infusibilisation sous vide, par irradiation
à 90 Mrad à l'aide d'un générateur de faisceau électro-
nique. Ensuite, la fibre obtenue est frittée sous tension, dans un courant d'azote, à 1250 C (100 C/heure) pendant 30 minutes. Le rendement en céramique constaté est de 77 %. La fibre présente un diamètre de 6 microns, une résistance à la traction de 2,5 GPa, et un module
d'élasticité de 230 GPa.
Exemple II
Etape d'ammonolvse (4): méthyldichlorosilane, 1,2-
bis-(méthyldichlorosilyl)-éthane et méthyltrichloro-
silane, en proportions molaires respectives de 70:10:20 Dans un ballon d'un litre à quatre tubulures, séché et muni d'un agitateur, d'un thermomètre, d'un tube d'arrivée de NH3 gazeux et d'un réfrigérant au méthanol-carboglace, on introduit 800 ml d'hexane, auxquels on ajoute 40, 3 g de méthyldichlorosilane, 12,8 g de 1,2-bis-(méthyldichlorosilyl)éthane et 12,9 g de méthyltrichlorosilane, puis on refroidit le tout jusqu'à -20 C. On ajoute à cette solution un excès d'ammoniac gazeux, à un débit de 50 litres/heure pendant 1,5 heure. On réchauffe le mélange réactionnel jusqu'à la température ambiante, puis on remplace le dispositif réfrigérant par un condenseur à air, afin de chasser l'excès de NH3. Ensuite, on élimine hors du mélange réactionnel, par filtration en boîte sèche, le chlorure d'ammonium formé en tant que sous-produit. On lave le gâteau de filtration obtenu, deux fois avec 200 ml d'hexane. On élimine l'hexane hors du filtrat, sous pression réduite (1,333 mb/60'C). Le résidu (produit d'ammonolyse) est un liquide mobile et transparent, et
on en obtient une quantité de 33 g.
Etape d'ammonolvse (5): méthyldichlorosilane, 1,2-
bis-(méthyldichlorosilyl)- éthane, et vinyltrichloro-
silane, en proportions molaires respectives de 65:10:25 Dans un ballon d'un litre à quatre tubulures, équipé des mêmes accessoires que ceux utilisés ci-dessus, on introduit 800 ml d'hexane, auxquels on ajoute 37,4 g
de méthyldichlorosilane, 12,8 g de 1,2-bis-(méthyldichlo-
rosilyl)-éthane et 17,6 g de vinyltrichlorosilane, puis on refroidit le tout jusqu'à -20'C. On ajoute à cette solution de l'ammoniac gazeux,à un débit de 45 litres/heure pendant 1,5 heure. Puis on répète le mode opératoire de l'étape d'ammonolyse (4), et l'on obtient ainsi 30 g d'un liquide mobile et transparent (produit d'ammonolyse).
Etape d'ammonolyse (6):méthyldichlorosilane, 1,2-
bis-(trichlorosilyl)-éthane et méthylvinyldichlorosilane, en proportions molaires respectives de 55:25:20 Dans un ballon de 2 litres à quatre tubulures, muni des mêmes accessoires que ceux utilisés ci-dessus, on introduit 1500 ml d'hexane anhydre, auxquels on
ajoute 56,9 g de méthyldichlorosilane, 66,8 g de 1,2-bis-
(trichlorosilyl)-éthane, et 25,4 g de méthylvinyldichlo- rosilane, puis on effectue la réaction avec l'ammoniac gazeux, de la même manière que cidessus.Ensuite, on répète le mode opératoire ci-dessus décrit pour l'étape d'ammonolyse (4), et l'on obtient ainsi 67 g d'un
liquide mobile et transparent (produit d'ammonolyse).
Etape de polymérisation (4) Dans un ballon de 300 ml à trois tubulures, muni d'un agitateur, d'un thermomètre et d'une ampoule à robinet, on introduit, en boite sèche, 0,2 g (5 mmoles) de KH et 125 ml de THF déshydraté sur NaH. On enlève le ballon de la boite sèche, et on le raccorde à des tubes
grace auxquels on établit un courant d'azote gazeux.
Tout en agitant le mélange à la température ambiante pour disperser KH, on ajoute progressivement en 15 minutes, par l'ampoule à robinet, 10 g du produit obtenu
dans l'étape d'ammonolyse (4), dissous dans 75 ml de THF.
Au cours de l'addition, il se produit un dégagement de grandes quantités de gaz, et une heure après l'addition, le dégagement gazeux s'arrrête. On ajoute 3 g d'iodure
de méthyle, et il se forme un précipité blanc de KI.
Après avoir agité pendant 30 minutes supplémentaires, on élimine la majeure partie du solvant THF sous pression réduite, et on ajoute au résidu 80 ml d'hexane. On filtre le mélange, et on élimine l'hexane hors du filtrat, sous pression réduite (1,333 mb/70 C), et l'on obtient ainsi 9,3 g d'un solide visqueux (polymère silazane). Ce produit présente une masse moléculaire de 1050 (déterminée par cryoscopie dans le benzène) et un point de fusion de 96 C. Il est soluble dans les solvants organiques, comme l'hexane, le benzène, le THF et analogues. L'analyse IR indique les absorptions suivantes: N-H à 3400 cm-', C-H à 2980 cm-', Si-H à
2150 cm-1, et Si-CH3 à 1260 cm-1.
Etape de polymérisation (5) De la même manière que dans l'étape de polymérisation (4), on fait réagir 10 g du produit d'ammonolyse obtenu dans l'étape d'ammonolyse (5) avec 0,2 g de KH, dans THF pendant 90 minutes. Après l'arrêt du dégagement gazeux, on ajoute du CH3I, puis on répète le mode opératoire de l'étape de polymérisation (4), et l'on obtient ainsi 9,0 g d'un solide visqueux (polymère silazane). Ce polymère présente une masse moléculaire de
1120, et un point de fusion de 102 C.
Etape de polymérisation (6) De la même manière que dans l'étape de polymérisation (4), on fait réagir 10 g du produit d'ammonolyse obtenu dans l'étape d'ammonolyse (6) avec 0,2 g de KH, dans THF pendant 90 minutes. Apres l'arrêt du dégagement gazeux, on ajoute CH3I, puis on répète le mode opératoire de l'étape de polymérisation (4), et l'on obtient ainsi 9,1 g d'un solide visqueux (polymère silazane). Ce polymère présente une masse moléculaire de
1250, et un point de fusion de 121'C.
Etape de préparation de fibres (4) En utilisant un appareil de filage à l'état fondu à un seul trou, on file à 160 C 30 g de polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (4). Le filage s'effectue très régulièrement, même après 4 heures, et on le réalise à une vitesse d'enroulement de 400 m/minute. Le fil brut résultant est soumis à un traitement d'infusibilisation, par irradiation à 120 Mrad par un faisceau d'électrons. Ensuite, le fil est fritté, sous faible tension, dans un courant d'azote, à 1100C pendant 30 minutes; la vitesse de chauffage est
de 100lC/heure.
Le rendement en céramique est de 70 %. La fibre obtenue présente un diamètre de 6 microns, une résistance à la traction de 2,4 GPa, et un module d'élasticité de 210 GPa. L'analyse élémentaire de la fibre indique qu'elle contient 58,3 % de Si, 19,3 % de C, 22,2 % de N et 2 % de O, et qu'elle est essentiellement
composée de SiC-Si3N4.
Etape de préparation de fibres (5) En utilisant un appareil de filage à l'état fondu tel que celui utilisé dans l'étape de préparation de fibres (4), on file à 170 C 10 g du polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (5). Le filage s'effectue très régulièrement, à une vitesse d'enroulement de 420 m/minute. Le fil brut obtenu est infusibilisé thermiquement, sous faible tension, dans l'air à 80-105 C (5 C/heure). Ensuite, le fil est fritté, dans un état sans tension, dans un courant d'azote, à 1200'C pendant 30 minutes; la vitesse de chauffage est de 100 C/heure. Le rendement en céramique constaté est de 80 %, et la fibre obtenue présente un diamètre de 8 microns, une résistance à la traction de 2,3 GPa, et un module d'élasticité de 170 GPa. L'analyse élémentaire de la fibre indique qu'elle contient 55,6 % de Si, 17,8 % de C, 17,4 % de N et 9,2 % de 0, et qu'elle est
principalement constituée de SiC-Si3N4.
Etape de préparation de fibres (6) En utilisant un appareil de filage à l'état fondu tel que celui utilisé dans l'étape de préparation de fibres (4), on file en boîte sèche 20 g du polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (6), à 180'C et à une vitesse d'enroulement de 450 m/minute. Le filage s'effectue régulièrement. Le fil brut obtenu est
soumis à une infusibilisation, sous vide, par irradia-
tion à 100 Mrad, grâce à un générateur de faisceau d'électrons. Ensuite, la fibre obtenue est frittée sous tension, dans un courant d'azote, à 1250 C (100 C/heure) pendant 30 minutes. Le rendement en céramique constaté est de 77 %. La fibre présente un diamètre de 6 microns, une résistance à la traction de 2,5 GPa, et un module
d'élasticité de 230 GPa.
Etape de préparation de fibres (7) En utilisant un appareil de filage à l'état fondu tel que celui utilisé dans l'étape de préparation de fibres (4), on file en boite sèche, à 130 C, 15 g de polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (5). Le fil brut obtenu est soumis à un traitement d'infusibilisation, dans un courant d'azote, par irradiation par un faisceau ultraviolet, à une distance de 15 cm, pendant 30 minutes. Ensuite, le fil est fritté sous tension, dans un courant d'azote, à 1100 C
(100 C/heure), pendant 30 minutes.
Le rendement en céramique est de 73 %. La fibre obtenue présente un diamètre de 11 microns, une résistance à la traction de 2,8 GPa, et un module
d'élasticité de 220 GPa.
Etape de préparation de fibres (8) On mélange du polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (6) avec 0,2 % de rose bengale, en tant qu'agent photosensibilisant, et on le file en utilisant un appareil de filage à l'état fondu tel que
celui utilisé dans l'étape de préparation de fibres (4).
Le fil brut obtenu est fritté par irradiation par un faisceau ultraviolet, de la même manière que dans l'étape de préparation de fibres (7). Le rendement en céramique est de 76 %, et la fibre obtenue présente un diamètre de 10 microns, une résistance à la traction de
3 GPa, et un module d'élasticité de 250 GPa.
Etape de préparation de fibres (9) A 10 g de polymère silazane obtenu dans l'étape de polymérisation (5), on ajoute 0,01 % de benzophénone et
0,2 % de 1,3-benzènedithiol, en tant qu'agentVphotosensi-
bilisant, et on mélange le tout avec 50 ml d'hexane.
Puis on élimine l'hexane par distillation sous pression réduite. En utilisant un appareil de filage à l'état fondu tel que celui utilisé dans l'étape de préparation de fibres (1), on file le polymère mélangé cidessus. Le fil brut obtenu est soumis à une infusibilisation, par irradiation par un faisceau ultraviolet, de la même
manière que dans l'étape de préparation de fibres (7).
La fibre obtenue est ensuite frittée. Le rendement en céramique est de 76 %, et la fibre présente un diamètre de 8 microns, une résistance à la traction de 3 GPa, et
un module d'élasticité de 260 GPa.
Procédé de fabrication d'objets moulés en céra-
mique On ajoute 0,5 g du polymère silazane obtenu dans l'étape de. polymérisation (6) à 10 g de SiC en poudre fine et 2 g d'hexane, puis on mélange le tout de façon à obtenir une dispersion. Puis on élimine l'hexane par distillation pour obtenir un mélange pulvérulent. On moule par compression ce mélange, sous une pression de moulage de 100 kPa, obtenant ainsi un objet moulé en poudre comprimée, présentant un diamètre de 25 mm et une épaisseur de 10 mm. Ensuite, l'objet moulé en poudre comprimée est placé dans une atmosphère d'argon, et chauffé de la température ambiante jusqu'à 1000 C en 2 heures, puis de 1000'C à 1950'C en 1 heure. On maintient l'objet moulé à 1950 C pendant 30 minutes, puis on le refroidit. L'objet moulé obtenu présente une densité de 2,8 g/cm3, et il présente une résistance à la flexion de
280 MPa.
Exemple comparatif EtaDe d'ammonolyse Dans un ballon d'un litre à quatre tubulures, muni d'un agitateur, d'un thermomètre, d'un. tube d'arrivée de NH3 gazeux et d'un réfrigérant au méthanol/carboglace, on introduit 850 ml d'hexane déshydraté, auxquels on ajoute 46 g de méthyldichlorosilane. Pour la réaction, on introduit de l'ammoniac gazeux dans la solution, à un débit de 12 litres/heure pendant 3,5 heures. Puis on répète le mode opératoire. de l'étape d'ammonolyse (1) de l'exemple I, et l'on obtient ainsi 20 g (85 %) d'un
liquide mobile et transparent.
Etape de polymérisation Après avoir introduit 0,2 g de KH et 125 ml de THF dans un ballon de 300 ml à trois tubulures, et après avoir agité pour disperser le KH dans le THF, on ajoute goutte à goutte dans cette dispersion, par une ampoule à robinet, un mélange de 75 ml de THF et de 10 g du liquide mobile et transparent obtenu ci-dessus, à la température ambiante et en 15 minutes. On poursuit l'agitation pendant 30 minutes après l'achèvement de l'addition goutte à goutte, puis on ajoute 2 g de CH3I pour arrêter la réaction. Ensuite, on répète le mode opératoire de l'étape de polymérisation (1) de l'exemple I, et l'on obtient ainsi 9,0 g d'un solide visqueux. Ce solide présente une masse moléculaire de 870 (déterminée par cryoscopie dans le benzène) et un point de fusion de 75 C. Au cours de la polymérisation de ce système, on règle la température, la quantité de catalyseur, et la durée de polymérisation afin de maintenir un degré constant de polymérisation. Cependant,on ne peut pas
obtenir de résultats reproductibles.
EtaPe de préparation de fibres Dans un appareil de filage à l'état fondu à un seul trou (diamètre de filière: 0,5 mm), on introduit 8 g du polymère silazane obtenu ci-dessus, et on le file à 110 C. Au début, la sortie du fil hors de la filière est satisfaisante, et le filage est possible. 30 minutes après le début de l'opération, le fil s'arrête de sortir de la filière. Bien que l'on augmente la température graduellement, le fil ne sort plus de la filière. Après refroidissement, on enlève le polymère et on mesure son point de fusion. On constate que le polymère ne fond pas, même à 300 C, et qu'il est insoluble dans divers solvants. Le fil brut obtenu au début est soumis à une irradiation par un faisceau d'électrons à 90 Mrad, puis & un frittage dans un courant d'azote, à 1100 C pendant minutes, la vitesse de chauffage ayant été de 'C/heure. Le rendement en céramique constaté est de 58 %. La fibre obtenue présente un diamètre de 7 microns, une résistance à la traction de 0,5 GPa et un module d'élasticité de 50 GPa. Ces propriétés sont donc plus médiocres que celles de la fibre obtenue selon le
procédé conforme à l'invention.
Claims (26)
1. Procédé de fabrication d'un polymère silazane organique, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir de l'ammoniac avec un mélange d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés organiques du silicium de formules suivantes (I) et (II):
R R. R. R
X-Si-CH-CH-Si-X... (I)
I I
R R
R
X-Si-X... (II) x X dans lesquelles R représente un atome d'hydrogène, de chlore ou de brome ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, Ri représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, et X représente un atome de chlore ou de brome; et d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés organiques du silicium de formule suivante (III) R2 X-Si-X... (III) R2 dans laquelle R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, et X représente un atome de chlore ou de brome, pour obtenir un produit d'ammonolyse, et à polymériser le produit d'ammonolyse en présence d'un catalyseur basique de
déprotonation pour obtenir un polymère silazane organi-
que.
2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les proportions de mélange des composés organiques du silicium représentés par les formules ci-dessus (I), (II) et (III) se situent respectivement entre 0 et 30 % en moles, entre 0 et 30 %
en moles et entre 40 et 85 % en moles.
3. Procédé conforme à la revendication 1, caractérise en ce que, dans les groupes R2 des composés organiques du silicium de formules (II) et (III), les proportions des atomes d'hydrogène, des groupes vinyles et des groupes alkyles ou phényles se situent respectivement entre 55 et 90 % en moles, entre
0 et 30 % en moles, et entre 0 et 30 % en moles.
4. Procédé conforme à la revendication 1, caractérise en ce qu'il consiste à faire réagir de l'ammoniac avec un mélange d'un composé de formule (I), de méthyltrichlorosilane en tant que composé de formule (II) et de méthyldichlorosilane en tant que composé de formule (III), pour obtenir un produit d'ammonolyse, et à polymériser ce produit d'ammonolyse en présence d'un catalyseur basique de déprotonation, pour obtenir un
polymère silazane organique.
5. Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les proportions de mélange du méthyldichlorosilane, du méthyltrichlorosilane et du composé organique du silicium de formule (I) ci-dessus se situent respectivement entre 55 et 90 % en moles,
entre 5 et 30 % en moles, et entre 2 et 30 % en moles.
6. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le composé organique du
silicium de formule (I) est le 1,2-bis-
(chlorodiméthylsilyl)-éthane.
7. Procédé conforme à la revendicaiton 1, caractérisé en ce que le composé organique du
silicium de formule (I) est le 1,2-bis-
(dichlorométhylsilyl)-éthane.
8. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le composé organique du
silicium de formule (I) est le 1,2-bis-(trichlorosilyl)-
éthane.
9. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit catalyseur basique est KH,
NaH, NaNH2 ou KNH2.
10. Utilisation d'un polymère silazane organique fabriqué selon un procédé conforme à l'une quelconque
des revendications précédentes, dans un procédé de
fabrication de matériaux céramiques.
11. Procédé de fabrication de matériaux céramiques,caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir de l'ammoniac avec un mélange d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés organiques du silicium de formules suivantes (I) et (II):
R R1 R1 R
X-Si-CH-CH-Si-X... (I)
I I
R R
R2 X-Si-X... (II) X x dans lesquelles R représente un atome d'hydrogène, de chlore ou de brome ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, Ri représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, et X représente un atome de chlore ou de brome; et d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés organiques du silicium de formule suivante (III) R. X-Si-X... (III) I R2 dans laquelle R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, éthyle, phényle ou vinyle, et X représente un atome de chlore ou de brome, pour obtenir un produit d'ammonolyse, et à polymériser le produit d'ammonolyse en présence d'un catalyseur basique de déprotonation pour obtenir un polymère silazane organique, à faire fondre ce polymère silazane, à le mettre en forme et à le rendre infusible, et à fritter
le polymère obtenu pour obtenir un matériau céramique.
12. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que les proportions de mélange des composés organiques du silicium représentés par les formules ci-dessus (I), (II) et (III) se situent respectivement entre O et 30 % en moles, entre 0 et 30 %
en moles et entre 40 et 85 % en moles.
13. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que, pour les groupes R2 des composés organiques du silicium de formules (II) et (III), les proportions des atomes d'hydrogène, des groupes vinyles et des groupes alkyles ou phényles se situent respectivement entre 55 et 90 % en moles, entre
0 et 30 % en moles, et entre O et 30 % en moles.
14. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir un
mélange d'un composé de formule (I), de méthyltrichloro-
silane en tant que composé de formule (II) et de méthyl-
dichlorosilane en tant que composé de formule (III), pour obtenir un produit d'ammonolyse, à polymériser ce produit d'ammonolyse en présence d'un catalyseur basique de déprotonation pour obtenir un polymère silazane organique, à faire fondre ce polymère silazane, à le mettre en forme et à le rendre infusible, et à fritter
le polymère obtenu pour obtenir un matériau céramique.
15. Procédé conforme à la revendication 14, caractérisé en ce que les proportions de mélange du méthyldichlorosilane, du méthyltrichlorosilane et du composé organique du silicium de formule (I) ci-dessus se situent respectivement entre 55 et 90 % en moles,
entre 5 et 30 % en moles et entre 2 et 30 % en moles.
16. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le polymère silazane organique
présente un point de fusion de 60 à 200 C.
17. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le polymère silazane organique est fondu, mis en forme et rendu infusible dans l'air à
une température de 50 à 150 C.
18. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le polymère silazane organique est fondu, mis en forme, et rendu infusible sous vide ou dans une atmosphère d'azote par irradiation à l'aide d'un faisceau ultraviolet à une dose d'exposition
comprise entre 10 et 2000 Mrad.
19. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le polymère silazane organique est fondu, mis en forme, et rendu infusible dans une atmosphère inerte par irradiation à l'aide d'un faisceau
ultraviolet.
20. Procédé conforme à la revendication 19, caractérisé en ce que l'on ajoute un agent photosensibilisant au polymère silazane organique, avant l'irradiation par un faisceau ultraviolet,
21. Procédé conforme à la revendication 19, caractérisé en ce que l'on ajoute un agent vulcanisant au polymère silazane organique, avant
l'irradiation par un faisceau ultraviolet.
22. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que l'opération de mise en forme est une opération de filage, et en ce que le polymère silazane organique est fondu et filé pour donner-des
fibres céramiques.
23. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que l'on effectue le frittage à une
température comprise entre 700 et 2000 C.
24. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que l'on effectue le frittage sous vide ou dans une atmosphère constituée d'au moins un gaz choisi dans le groupe constitué des gaz inertes, de N2,
de H2 et de NH3.
25. Procédé conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le polymère silazane organique est ajouté à une poudre d'un composé minéral, en tant
qu'agent liant, et fritté.
26. Procédé conforme à la revendication 25, caractérisé en ce que la poudre de composé minéral est au moins un matériau choisi dans le groupe constitué par l'alumine, le carbure de silicium, le nitrure de
silicium et le nitrure de bore.
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| FR8715124A Expired - Fee Related FR2606777B1 (fr) | 1986-10-31 | 1987-10-30 | Procede de fabrication de polymeres silazanes organiques et utilisation de ces polymeres pour fabriquer des ceramiques |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2611208A1 (fr) * | 1987-02-25 | 1988-08-26 | Shinetsu Chemical Co | Procede pour la preparation de polyorganosilazanes et de materiaux ceramiques en derivant |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5166104A (en) * | 1986-02-12 | 1992-11-24 | Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha | Polysiloxazanes, silicon oxynitride fibers and processes for producing same |
| US5084423A (en) * | 1987-11-07 | 1992-01-28 | Hoechst Aktiengesellschaft | Polysilazanes, process for the preparation thereof, silicon, nitride-containing ceramic materials which can be prepared therefrom, and the preparation thereof |
| JPH01139819A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-01 | Nippon Carbon Co Ltd | セラミックス繊維およびその製造法 |
| US4895889A (en) * | 1988-05-12 | 1990-01-23 | Ethyl Corporation | Preceramic compositions |
| US5008348A (en) * | 1988-06-30 | 1991-04-16 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Infusibilization of organic silazane polymers |
| DE68921823T2 (de) * | 1988-09-09 | 1995-11-16 | Shinetsu Chemical Co | Verfahren um Polysilazane unschmelzbar zu machen und zur Herstellung von keramischen Hohlfasern. |
| US4962069A (en) * | 1988-11-07 | 1990-10-09 | Dow Corning Corporation | Highly densified bodies from preceramic polysilazanes filled with silicon carbide powders |
| DE3840777A1 (de) * | 1988-12-03 | 1990-06-07 | Hoechst Ag | Chlorhaltige, silazanpolymere, verfahren zu ihrer herstellung, aus ihnen herstellbare, siliziumnitrid enthaltende keramische materialien, sowie deren herstellung |
| DE3840773A1 (de) * | 1988-12-03 | 1990-06-07 | Hoechst Ag | Sinterfaehiges keramikpulver, verfahren zu seiner herstellung, daraus hergestellte siliziumnitridkeramik, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung |
| DE3840779A1 (de) * | 1988-12-03 | 1990-06-07 | Hoechst Ag | Polysubstituierte chlorhaltige silazanpolymere, verfahren zu ihrer herstellung, aus ihnen herstellbare, siliziumnitrid enthaltende keramische materialien, sowie deren herstellung |
| DE3840775A1 (de) * | 1988-12-03 | 1990-06-07 | Hoechst Ag | Polymere chlorsilazane, verfahren zu ihrer herstellung, aus ihnen herstellbare, siliziumnitrid enthaltende keramische materialien, sowie deren herstellung |
| DE3840770A1 (de) * | 1988-12-03 | 1990-06-07 | Hoechst Ag | Polymere ethylenverbrueckte chlorsilazane, verfahren zu ihrer herstellung, aus ihnen herstellbare, siliziumnitrid enthaltende keramische materialien, sowie deren herstellung |
| DE3840776A1 (de) * | 1988-12-03 | 1990-06-07 | Hoechst Ag | Oligomere silazane und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE3840778A1 (de) * | 1988-12-03 | 1990-06-07 | Hoechst Ag | Polysubstituierte oligosilazane und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE3909978A1 (de) * | 1989-03-25 | 1990-09-27 | Hoechst Ag | Sinterfaehiges keramikpulver, verfahren zu seiner herstellung, daraus hergestellte siliziumnitridkeramik, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung |
| JPH0615619B2 (ja) * | 1989-12-20 | 1994-03-02 | 信越化学工業株式会社 | ハフニウム含有シラザン重合体の製造方法及び該重合体を用いたセラミックスの製造方法 |
| US5208192A (en) * | 1990-01-12 | 1993-05-04 | Ethyl Corporation | Preceramic polysilazane compositions |
| FR2660742B1 (fr) * | 1990-04-06 | 1995-05-05 | Savoie Refractaires | Perfectionnements a la realisation des ouvreaux de bruleurs ou entourages de tuyeres de fours de reacteurs verticaux. |
| JPH0437644A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-07 | Chisso Corp | セラミック組成物及びその製造法 |
| US5132354A (en) * | 1990-06-15 | 1992-07-21 | Ethyl Corporation | Silicon nitride precursor polymer |
| US5229481A (en) * | 1991-03-28 | 1993-07-20 | The Regents Of The University Of California | High-molecular weight, silicon-containing polymers and methods for the preparation and use thereof |
| DE4114217A1 (de) * | 1991-05-01 | 1992-11-05 | Bayer Ag | Organische silazanpolymere, verfahren zu ihrer herstellung, sowie ein verfahren zur herstellung von keramikmaterialien daraus |
| DE4114218A1 (de) * | 1991-05-01 | 1992-11-05 | Bayer Ag | Organische silazanpolymere, verfahren zu ihrer herstellung, sowie ein verfahren zur herstellung von keramikmaterialien daraus |
| WO1993014040A1 (fr) * | 1992-01-10 | 1993-07-22 | Allied-Signal Inc. | Maintien d'une haute resistance a la flexion dans un composite de carboxyde de silicium renforce par des fibres ceramiques |
| US5322825A (en) * | 1992-05-29 | 1994-06-21 | Allied-Signal Inc. | Silicon oxycarbonitride by pyrolysis of polycyclosiloxanes in ammonia |
| US5358674A (en) * | 1993-03-18 | 1994-10-25 | Dow Corning Corporation | Process for preparing ceramic fibers from polysiloxanes |
| JP3200292B2 (ja) * | 1994-08-05 | 2001-08-20 | 三菱鉛筆株式会社 | 焼成色鉛筆芯及びその製造方法 |
| US7198747B2 (en) | 2000-09-18 | 2007-04-03 | President And Fellows Of Harvard College | Fabrication of ceramic microstructures |
| US7842774B2 (en) * | 2007-07-24 | 2010-11-30 | United Technologies Corporation | Preceramic silazane polymer for ceramic materials |
| KR100914395B1 (ko) * | 2008-11-05 | 2009-08-28 | 금호석유화학 주식회사 | 폴리실라잔, 그 합성 방법, 반도체 소자 제조용 조성물 및 그 반도체 소자 제조용 조성물을 이용한 반도체 소자의 제조 방법 |
| CN106987924B (zh) * | 2017-05-15 | 2020-03-20 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 聚碳硅烷不熔化纤维的制备方法 |
| CN108676167B (zh) * | 2018-04-03 | 2020-06-16 | 中国科学院化学研究所 | 一种聚硅氮烷的制备装置与方法 |
| EP4146725B1 (fr) | 2020-05-07 | 2024-05-22 | Merck Patent GmbH | Polycarbosilazane et composition le comprenant, et procédé de production d'un film contenant du silicium l'utilisant |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4482669A (en) * | 1984-01-19 | 1984-11-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Preceramic organosilazane polymers |
| EP0202170A1 (fr) * | 1985-03-29 | 1986-11-20 | Rhone-Poulenc Chimie | Composition polysilazane pouvant réticuler en présence d'un métal ou d'un composé métallique catalysant la réaction d'hydrosilylation |
| EP0209360A2 (fr) * | 1985-07-18 | 1987-01-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Procédé de transformation de polymères de silicium ayant des groupes Si-H en polymères pré-céramiques et en matières céramiques |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2218960A1 (de) * | 1972-04-19 | 1973-11-08 | Bayer Ag | Formkoerper aus mogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer erstellung |
| DE2243527A1 (de) * | 1972-09-05 | 1974-04-18 | Bayer Ag | Formkoerper aus homogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer herstellung |
| US4097294A (en) * | 1976-08-23 | 1978-06-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Preparation of ceramics |
| DE2834027A1 (de) * | 1978-08-03 | 1980-02-14 | Henkel Kgaa | Verfahren zur herstellung kondensationsfaehiger, filmbildender organosilazane |
| US4340619A (en) * | 1981-01-15 | 1982-07-20 | Dow Corning Corporation | Process for the preparation of poly(disilyl)silazane polymers and the polymers therefrom |
| US4312970A (en) * | 1981-02-20 | 1982-01-26 | Dow Corning Corporation | Silazane polymers from {R'3 Si}2 NH and organochlorosilanes |
| US4395460A (en) * | 1981-09-21 | 1983-07-26 | Dow Corning Corporation | Preparation of polysilazane polymers and the polymers therefrom |
| US4543344A (en) * | 1983-11-28 | 1985-09-24 | Dow Corning Corporation | Silicon nitride-containing ceramic material prepared by pyrolysis of hydrosilazane polymers from (R3 Si)2 NH and HSiCl3 |
| US4482689A (en) * | 1984-03-12 | 1984-11-13 | Dow Corning Corporation | Process for the preparation of polymetallo(disily)silazane polymers and the polymers therefrom |
| US4595775A (en) * | 1984-04-06 | 1986-06-17 | Petrarch Systems, Inc. | N-methylhydridosilazanes, polymers thereof, methods of making same and silicon nitrides produced therefrom |
| US4535007A (en) * | 1984-07-02 | 1985-08-13 | Dow Corning Corporation | Silicon nitride-containing ceramics |
| US4705037A (en) * | 1985-02-08 | 1987-11-10 | Peyman Gholam A | Topographical mapping, depth measurement, and cutting systems for performing radial keratotomy and the like |
| FR2581386B1 (fr) * | 1985-05-06 | 1987-11-20 | Rhone Poulenc Rech | Procede de traitement de polyorganosilazanes et/ou de polyorgano(disilyl)silazanes par un traitement de polyorganosilazanes par un systeme catalytique comprenant un sel mineral ionique et un compose complexant |
| FR2581391B1 (fr) * | 1985-05-06 | 1987-06-05 | Rhone Poulenc Rech | Composition organo-polysilazane comportant des generateurs de radicaux libres et reticulable par apport d'energie |
| FR2584080B1 (fr) * | 1985-06-26 | 1987-12-31 | Rhone Poulenc Rech | Procede de traitement thermique d'un polysilazane contenant des groupes sih et des groupes si-n- |
| US4577039A (en) * | 1985-07-15 | 1986-03-18 | Petrarch Systems Inc. | Method of preparing hexamethylcyclotrisilazane |
| JPS62156135A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | Toa Nenryo Kogyo Kk | ポリオルガノ（ヒドロ）シラザン |
| JPS62290730A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-17 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 有機シラザン重合体の製造方法 |
| US4720532A (en) * | 1986-08-22 | 1988-01-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Organopolysilazane precursors to silicon nitride-rich mixed SiC/Si3 N4 |
| US4730026A (en) * | 1986-09-30 | 1988-03-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cross-linked organosilazane polymers |
-
1987
- 1987-10-27 US US07/114,111 patent/US4869854A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-30 DE DE3736914A patent/DE3736914C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-30 FR FR8715124A patent/FR2606777B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4482669A (en) * | 1984-01-19 | 1984-11-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Preceramic organosilazane polymers |
| EP0202170A1 (fr) * | 1985-03-29 | 1986-11-20 | Rhone-Poulenc Chimie | Composition polysilazane pouvant réticuler en présence d'un métal ou d'un composé métallique catalysant la réaction d'hydrosilylation |
| EP0209360A2 (fr) * | 1985-07-18 | 1987-01-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Procédé de transformation de polymères de silicium ayant des groupes Si-H en polymères pré-céramiques et en matières céramiques |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2611208A1 (fr) * | 1987-02-25 | 1988-08-26 | Shinetsu Chemical Co | Procede pour la preparation de polyorganosilazanes et de materiaux ceramiques en derivant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3736914A1 (de) | 1988-05-05 |
| DE3736914C2 (de) | 2003-03-27 |
| US4869854A (en) | 1989-09-26 |
| FR2606777B1 (fr) | 1990-12-14 |
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