共自组装法制备耐高温SiBCN光子晶体

项目名称： 共自组装法制备耐高温SiBCN光子晶体

项目编号： No.51302270

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 张宗波

作者单位： 中国科学院化学研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 通过共胺解氯硅烷单体和三氯化硼，制备一系列具有良好溶解性、粘度和折光指数可调节、较高陶瓷产率、硼含量可控的SiBCN陶瓷前驱体聚硼硅氮烷PBSZ。将PBSZ与单分散聚合物小球混合成悬浮液，经垂直沉积或旋涂的共自组装方式得到PBSZ-胶体晶体小球复合物，再经固化、裂解并除去模板，制备得到SiBCN三维光子晶体。在此基础上，研究材料聚合物分子结构对单分散小球自组装的影响，以及其裂解产物高温情况下的组成变化和晶型转变对光子晶体光学性质和抗氧化能力的影响。本项目顺利完成可开发一类新型适用于共自组装方法的前驱体聚合物，发展一类新型耐高温光子晶体材料，并为聚合物前驱体转化陶瓷法和自组装模板法两种方法相结合打下基础。

中文关键词： 光子晶体；SiBCN；耐高温；聚合物陶瓷前驱体；

英文摘要： In this project, polyborosilazane (PBSZ) for SiBCN ceramics with good solubility,variable viscosity and refractive index, high ceramic yield and controllable Boron conten will be synthsized through co-ammolysis of choloride silane and BCl3. PBSZ-colloidal spheres composite will be prepared by co-assembly of PBSZ and mono-disperse polymer colloidal spheres suspension with a vertical deposition method or spin coating process. Finally, SiBCN photonic crystals (PCs) will be achieved after curing, pyrolysis and template removal processes.The influences of the PBSZ's molecular structure on the self-assembly of the mono-disperse polmer colloidal spheres will be investigated. The relationship between the composition and the crystalline phases in the pyrolyzed samples and opotical properties will be discussed. On the completion of this project, a new kind of polymeric precursor, which is suitable for the co-assembly process with polymer colloidal spheres will be developped and a novel kind of high-temperature resistance PCs will be prepared. These results will pave the way for combination of polymer-dericed ceramics approach and co-assembly method.

英文关键词： photonic crystals；SiBCN；high-temperature resistant；polymeric percursor；