DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.12.215

在本研究中，以三氯化硼（BTC）、TDSB和六甲基二硅氮烷（HDMS）为原料，通过一步法合成了新型聚硼硅氮烷前驱体溶液，对其进行静电纺丝以及在1000℃下的氮气气氛中热解合成了SiBCN纳米纤维。研究了溶液浓度、加料速度、纺丝电压等工艺条件对电纺纤维性能的影响。采用热重分析（TGA）和红外光谱（FT-IR）研究了聚合物向陶瓷的转化，并采用SEM对最终材料进行了表征。综上所述，将前驱体衍生陶瓷途径和静电纺丝工艺相结合，可以制备出工业用SiBCN纳米纤维。

图1.不同浓度的交联PBSZ纤维的SEM显微照片：（a）40％，（b）45％，（c）50％，（d）55％。

图2.不同进料速率下的交联PBSZ纤维的SEM显微照片：（a）5μl/min，（b）15μl/min，（c）25μl/min和（d）35μl/min。

图3.不同纺丝电压下的交联PBSZ纤维的SEM显微照片：（a）10kV，（b）15kV，（c）20kV和（d）25kV。

图4.交联后的聚硅硼氮烷纤维的热重分析（TGA）。

图5.交联聚硅硼氮烷纤维和SiBCN纤维的FT-IR。

图6.由聚硅硼氮烷制备的SiBCN纤维的XRD图谱。

图7.在1000℃下热解后产生的SiBCN纳米纤维的SEM显微照片：（a）低分辨率；（a）高分辨率。

图8.SiBCN纳米纤维的EDS。

图9.（a）SiBCN纳米纤维在电流密度为80mA/g时的第一和第二循环充电容量以及（b）30个循环期间的电容。