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 據悉，近日，中國科學院寧波材料技術與工程研究所先進能源材料工程實驗室在碳化硅陶瓷先驅體研究領域取得突破性進展。他們在固態聚碳硅烷和液態聚碳硅烷的結構設計與合成工藝方面進行深入研究，并在小試成功的基礎上，自主設計并成功搭建了固態聚碳硅烷和液態聚碳硅烷兩個中試平臺。

　　先驅體轉化陶瓷可引入增強相且可通過分子設計對先驅體化學組成與結構進行調控進而實現對陶瓷組成、結構與性能的優化，是制備高性能陶瓷材料的一項變革性技術。該實驗室經過規劃論證，將“高性能先驅體分子結構設計與陶瓷轉化”作為重點學科發展方向之一，在中科院和寧波市“3315計劃”A類的支持下，著重對先驅體的定制化、高效轉化和工程化開展攻關并取得階段性進展。

　　通過碳化硅陶瓷先驅體的定制化，該實驗室在固態聚碳硅烷和液態聚碳硅烷的結構設計與合成工藝方面進行了深入研究，合成的液態聚碳硅烷具有陶瓷產率高(1000℃下陶瓷產率可達78%)、存儲時間長(>6個月)、氧含量低(～0.1wt%)、流動性好(復數黏度～0.01Pa·S)等特點，且通過結構設計結合交聯工藝可實現液態聚碳硅烷瞬間或數分鐘內交聯固化成型;合成的固態聚碳硅烷具有支化度低、可紡性好等特性，能夠滿足纖維等成型要求。

　　結合先驅體結構定制化和良好的可熔可溶性質成型，該實驗室可將碳化硅先驅體高效轉化為中空碳化硅纖維、低熱導多孔碳化硅泡沫、復雜3D打印碳化硅構件、靜電紡絲碳化硅纖維、高強度復合材料等，實現了功能多樣化、產品差異化，對相關領域起到促進推動作用。

　　在前期小試的基礎上，該實驗室自主設計并成功搭建了固態聚碳硅烷和液態聚碳硅烷兩個中試平臺，為后續工程化和應用研究奠定了堅實的基礎。其中，液態先驅體中試平臺已通過運行調試，成功合成出千克級聚碳硅烷目標產物。

　　碳化硅陶瓷綜合性能優異，在能源安全領域扮演著重要的角色。目前，陶瓷材料的成型主要采用傳統的粉末方法，即從微粉制備、成型、燒結到加工這一過程。近30年來，陶瓷材料粉末成型新工藝層出不窮，在各個環節上都有所突破，但仍存在這一傳統方法難以超越的局限性，主要包括難以獲得均勻的化學成分、可精加工性差、不易制造復雜構件、難以解決陶瓷材料本征脆性等。