Synthesis and characterization of new amorphous Si/B/N/C ceramics with increased carbon content through single-source precursors - 01/01/04
Thomas
Jäschke,
Martin
Jansen
*
*Corresponding author. Tel.: +49-711-689-1501; fax: +49-711-689-1502.
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Résumé |
New molecular single-source precursors for the preparation of carbon-rich random inorganic networks in the quaternary system Si/B/N/C have been synthesized and fully characterized by spectroscopic methods (infrared, nuclear magnetic resonance and mass spectrometry). As a new structural feature, the precursors contain a methylene bridge between silicon and boron leading to an efficient incorporation of carbon into the random network. Cross linking of the single-source precursors Cl3Si-CH2-BCl2 (trichlorosilyl dichloroboryl methane) and (CH3)Cl2Si-CH2-BCl2 (dichlorosilyl dichloroboryl methane) with methylamine and subsequent pyrolysis of the resultant preceramic polymers at 1500 °C in an inert gas atmosphere yield the amorphous ceramics Si3B3N7C5 and Si3B3N5C7, respectively. Both compositions exhibit high-temperature stability with only low mass losses at heating them to 2000 °C and, at the same time, they show a remarkable resistance against oxidation in pure oxygen at least up to 1300 °C. To cite this article: T. Jäschke, M. Jansen, C. R. Chimie 7 (2004).
Résumé |
De nouveaux précurseurs moléculaires mono-source pour la préparation des matrices désordonnées inorganiques ont été préparés dans le système quaternaire Si/B/N/C et pleinement caractérisés par des méthodes spectroscopiques (IR, RMN, SM). Les précurseurs présentent une nouvelle particularité structurale, un pont méthylène entre les atomes de silicium et de bore, qui permet une incorporation efficace du carbone dans la matrice désordonnée. La polymérisation des précurseurs mono-source Cl3Si-CH2-BCl2 (TSDM) et (CH3)Cl2Si-CH2-BCl2 (DSDM) avec la méthylamine suivie d'une pyrolyse des polymères obtenus à 1500 °C sous atmosphère inerte conduit respectivement aux céramiques amorphes Si3B3N7C5 et Si3B3N5C7. Les composés restent stables à haute température, avec seulement de faibles pertes de masse lors de leur chauffage à 2000 °C. Parallèlement, ils montrent une résistance remarquable à l'oxydation sous atmosphère d'oxygène pur et ceci jusqu'à au moins 1300 °C. Pour citer cet article : T. Jäschke, M. Jansen, C. R. Chimie 7 (2004).
Mots clés : Single-source precursors ; Si/B/N/C system ; Preceramic polymer ; Amorphous ceramic ; Random inorganic network ; NMR.
Mots clés : Précurseurs mono source ; Système Si/B/N/C ; Polymère ; Céramique amorphe ; Matrice désordonnée inorganique ; RMN.
Plan
Vol 7 - N° 5
P. 471-482 - mai 2004 Retour au numéro
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