近日，過程工程所新型SiC陶瓷纖維研制和產業化取得重要進展，基于配位聚合新原理的連續SiC陶瓷纖維在寧波眾興新材料科技有限公司順利投產。首批次纖維產品平均直徑12μm，室溫彈性模量280GPa，平均拉伸強度3.3GPa，高于日本Hi-Nicalon第二代和第三代纖維的力學強度（2.8-3.0GPa）。 

連續SiC陶瓷纖維作為一種特種耐高溫增強材料，具有強度大、重量輕、熔點高、抗氧化及抗中子輻照能力強等優點，在航空、航天、核能、玻璃、電子等行業廣泛應用。此次采用新原理研制的SiC陶瓷纖維具有我國完全自主知識產權，打破了國外壟斷，被命名為Sericafila_Zr和注冊英文商標Cerica_Zr（中文：賽利絲，即中國絲）。

過程工程所張偉剛研究員多年來帶領團隊致力于此項研究，2015年首次發現并報道了過渡金屬催化硅雜烯配位聚合的新型化學反應過程，及其反應機理和反應動力學。新發現的反應過程通過過渡金屬催化互變異構體硅碳烯配位聚合，實現了一步法合成含Ti/Zr/Hf金屬的線性聚碳硅烷高分子，打破了Kumada-Yajima重排反應二步法合成聚碳硅烷產品的技術壟斷，也為研制新型SiC復相陶瓷纖維提供了可能。研究團隊利用合成的線性聚合鋯碳硅烷（PZCS）作為有機前驅體，開展了SiC-ZrC、SiC-ZrB2復相陶瓷纖維的研制工作，先后攻克多孔熔融紡絲、電子束交聯、牽伸陶瓷化等一系列技術難題，在取得初步進展的基礎上堅持不懈，最終研制成功高性能SiC復相陶瓷纖維和鋯摻雜改性SiC陶瓷纖維新材料。

該新型陶瓷纖維通過原位引入具有更高模量和更高熔點的ZrC/ZrB2晶界強化納米相，使SiC纖維的抗高溫蠕變和抗氧化能力也同步得到提升。同時，Ti/Zr/Hf/B10/B11等元素的引入還可賦予SiC纖維可調的電阻率和中子吸收截面等性能，大幅拓寬了SiC陶瓷纖維的應用領域。

參考來源：中科院過程所

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