CN117364293A - 一种低成本碳化硅纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于碳化硅纤维制备技术领域，具体涉及一种低成本碳化硅纤维及其制备方法。所述碳化硅纤维以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体，经过包括纺丝、紫外光辐射交联、高温烧成的步骤制备而成。本发明提供了一种新颖的碳化硅纤维的制备方法，通过以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体，结合紫外光辐射交联工艺，成功实现了碳化硅纤维的制备，且制备方法简单，综合制备成本大大降低。
Description
技术领域
本发明属于碳化硅纤维制备技术领域，具体涉及一种低成本碳化硅纤维及其制备方法。
背景技术
SiC纤维具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀、低密度等优点，成为近年来发展较快的高温陶瓷基复合材料的增韧补强纤维，被广泛用于航空航天结构部件、核能反应堆、高速刹车片、涡轮机等领域。目前制备SiC纤维主要采用由日本Yajima教授开创的先驱体转化法，其典型的制备流程为：前驱体合成、纺丝、不熔化处理和高温热解四个过程。例如，典型的Nicalon纤维，是以聚碳硅烷(PCS)为前驱体，经过熔融纺丝、空气不熔化和高温热解制备。但空气不熔化会在纤维中引入大量的氧，经高温烧成后会形成大量高温不稳定的SiCxOy相，研究表明，当温度高于1200℃，SiCxOy相分解产生CO和SiO，纤维质量损失严重，在纤维中产生大量缺陷，形成大量孔洞，晶粒迅速粗化，力学性能急剧下降，严重影响纤维性能。
为了避免O元素的引入，后来的研究者采用了不同的固化工艺代替空气不熔化。如Okamura等(J.Am.Ceram.Soc.,1995,78:1013-1017.)采用在氦气中用电子束辐照的方式实现纤维的不熔化，最终得到氧含量小于0.5wt％的SiC纤维。对该纤维性能进一步研究表明，在惰性氛围下1600℃保温10小时后，纤维的拉伸强度仍能保持在2.0GPa，纤维模量在270GPa；但由于其辐照工艺昂贵，也只有小批量的SiC纤维生产。毛仙鹤等(材料研究学报，2007，21：177-182)采用活性气氛对聚碳硅烷原丝进行不熔化处理，但所得SiC纤维中氧含量仍达到5～6wt％。专利CN101280474A中，罗学涛等将聚碳硅烷与含氧有机金属化合物(异丙醇锆、异丙醇铝或异丙醇钛等)混合，进行干法纺丝，然后通过有机金属化合物与聚碳硅烷之间的反应完成热交联，但反应后形成Si-O-M-O-Si结构，制备所得纤维中氧含量为0.5～0.9wt％，引入了氧元素的同时也引入了金属元素，异质素的引入可以有效的抑制晶粒的粗化，起到烧结助剂的作用，使得SiC纤维重新致密化。Hesagawa等(Compos.Sci.Technol.,1994,51(2):161-166.)将PCS原丝在一定温度下通入含有不饱和烃如环己烯、1-己炔进行不熔化处理，最终制备的SiC纤维具有更低的氧含量和更好的机械性能，但这种方法可重复性比较差，只适用于实验研究。
上述关于碳化硅纤维制备方法中，不熔化工艺较复杂，不熔化所需时间较多，且对设备要求苛刻、制备成本高昂，甚至容易造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种低成本碳化硅纤维及其制备方法，通过紫外光辐射交联，降低交联时间，提高固化效率，降低生产成本。
本发明的一个目的通过以下技术方案来实现：
一种低成本碳化硅纤维，以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体，经过包括纺丝、紫外光辐射交联、高温烧成的步骤制备而成。
上述低成本碳化硅纤维中，包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷指的是包括乙烯基硅氧烷的聚碳硅烷、包括乙烯基聚硅氧烷的聚碳硅烷或包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷的聚碳硅烷。
上述低成本碳化硅纤维中，包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷是由乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种与聚碳硅烷混合制备而成。乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种与聚碳硅烷的混合方法不作限制，任意能够实现乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种与聚碳硅烷混合的步骤都在本发明的保护范围内。作为列举，乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种与聚碳硅烷的混合方法包括以下步骤：将乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种与聚碳硅烷溶于有机溶剂，然后通过蒸馏方法将有机溶剂去除，得到包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷。其中，有机溶剂指的是任意能溶解聚碳硅烷，以及乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的有机溶剂，比如四氢呋喃等。
优选地，所述先驱体中，乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种与聚碳硅烷的质量比为1：100～1：1。
上述低成本碳化硅纤维中，乙烯基硅氧烷为分子结构中含有C＝C以及Si-O化学键的硅氧烷，乙烯基聚硅氧烷为分子结构中含有C＝C以及Si-O化学键的聚硅氧烷。优选地，所述乙烯基硅氧烷包括但不限于四甲基四乙烯基环四硅氧烷、2,4,6-三乙烯基-2,4,6-三甲基环三硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基三异丙氧基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷中的一种或几种；所述乙烯基聚硅氧烷包括但不限于端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、端乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷中的一种或几种。
上述低成本碳化硅纤维中，所述聚碳硅烷为以Si-C键构成主链的有机硅聚合物，其分子主链含有CH3SiHCH2结构单元，室温下呈固态；优选地，所述聚碳硅烷的软化点大于100℃，数均分子量为100～5000。
优选地，所述聚碳硅烷包含异质元素；进一步优选，所述异质元素包括铝、钇、镍、铪、锂、铁、钴、镧、锆、钛、铍、镁、钙、钒、硼中的一种或几种。当聚碳硅烷含有异质元素时，以其为原料制备碳化硅纤维，可以更有效地降低碳化硅纤维中的氧含量，且赋予碳化硅纤维某些功能属性，如吸波、电磁屏蔽等。异质元素在聚碳硅烷中的含量不作限制。
优选地，所述纺丝为熔融纺丝、干法纺丝或静电纺丝。本发明的先驱体可以采用熔融纺丝、干法纺丝或静电纺丝中的任一一种纺丝方法进行，以获得原纤维。
当纺丝为熔融纺丝时，作为列举，所述熔融纺丝的工艺条件包括：将包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷研磨成粉置于纺丝料筒中，在惰性气氛下加热至100～250℃，在压力作用下(列举为0.01～2Mpa)，通过喷丝孔喷丝，经纺丝滚筒收集，得到直径在5～20μm的原纤维；
当纺丝为静电纺丝时，作为列举，所述静电纺丝的工艺条件包括：喷丝孔内径为0.5～3mm，纺丝电压为10～20kV，喷丝头与收丝器的距离为5～40cm，纺丝速度为10～50μL/min；
当纺丝为干法纺丝时，作为列举，所述干法纺丝的工艺条件包括：在惰性气氛保护下，将纺丝液于纺丝装置内升至50～150℃，保温0.5～5h，在压力作用下，通过喷丝孔将其喷出，形成原纤维。
静电纺丝和干法纺丝时，将包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷溶解于有机溶剂中配成纺丝液，再将纺丝液置于纺丝装置内进行纺丝。上述有机溶剂为任意能溶解包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷的溶剂，包括甲苯、二甲苯、四氢呋喃、丙酮、正己烷、氯仿中的一种或多种。
优选地，所述紫外光辐射交联的步骤包括：将纺丝获得的原纤维进行紫外光辐射交联，紫外灯的光强为10-1000mW/cm2，紫外光的波长为185～400nm，辐射时间为1～180min。
优选地，所述高温烧成的步骤包括：将紫外光辐射交联后的纤维在惰性气氛下以1～20℃/min升温至1000～1800℃，保温0.5～5h。
本文中的惰性气氛包括但不限于氩气气氛、氮气气氛中的一种。
本发明的另一个目的通过以下技术方案来实现：
一种低成本碳化硅纤维的制备方法，包括以下步骤：
以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体进行纺丝获得原纤维，
原纤维进行紫外光辐射交联；
将紫外光辐射交联后的纤维进行高温烧成。
优选地，所述紫外光辐射交联的条件包括：紫外灯的光强为10-1000mW/cm2，紫外光的波长为185～400nm，辐射时间为1～180min。
优选地，所述高温烧成的条件包括：在惰性气氛下以1～20℃/min升温至1000～1800℃，保温0.5～5h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供了一种新的碳化硅纤维制备方法：以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体，经过纺丝制备出先驱体纤维，再在室温下，经过紫外光辐射交联，使先驱体纤维不熔化，然后将不熔化纤维于惰性气氛进行高温热处理得到碳化硅纤维。
(2)本发明以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体，结合紫外光辐射交联工艺，成功实现了表面和截面光滑致密的碳化硅纤维的制备。
(3)本发明以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体原料，在紫外光辐射交联下进行不熔化处理，以代替空气不熔化，制备工艺更为简单，且大大缩短了不熔化时间，使得综合制备成本降低。
(4)当包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷包含异质元素时，以其为原料制备碳化硅纤维，可以更有效降低碳化硅纤维中的氧含量，且赋予碳化硅纤维某些功能属性，如吸波、电磁屏蔽等。
附图说明
图1是本发明实施例1中PACS、D4Vi、PVACS1-30min的1H NMR谱图；
图2是本发明实施例1制得的碳化硅纤维的扫描电镜图。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步描述说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于帮助理解本发明，不用于本发明的具体限制。且本文中所使用的附图，仅仅是为了更好地说明本发明所公开内容，对保护范围并不具有限制作用。如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
本实施例的碳化硅纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取19.5g聚铝碳硅烷(PACS)与10.5g四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)混合溶于四氢呋喃溶剂中，待充分溶解分散后通过减压蒸馏除去溶剂，最终得到淡黄色脆性树脂-包括乙烯基硅氧烷的聚铝碳硅烷(PVACS1)。其中所述聚铝碳硅烷的软化点为205.5℃，数均分子量为883，重均分子量为3191，Al含量为0.5wt％。
(2)熔融纺丝：取20g的PVACS1先驱体置于熔融纺丝装置的纺丝筒中，在N2保护下加热至160℃温度保温2h后，在0.15MPa压力下，将先驱体从喷丝孔挤出，由滚筒收集得到直径为13～18μm的PVACS1原纤维。
(3)紫外光辐射交联：将纺出的PVACS1原纤维置于紫外灯箱内照射30min，其中辐照波长365nm，光强为300mW/cm2，距离光源为15cm，得到PVACS1不熔化纤维。
(4)高温烧成：将所得的PVACS1不熔化纤维置于高温炉中，在氮气气体保护下，以3℃/min升温至1800℃，保温1h，冷却后得到碳化硅纤维。
经过测试所得碳化硅纤维的氧含量为0.29wt％，C/Si比为1.03，纤维直径为11-13μm，拉伸强度2.1GPa，拉伸模量达340GPa。
图1是本发明实施例1中PACS、D4Vi、PVACS1-30min(PVACS1原纤维经过30min紫外光照射)的1H NMR谱图。其中7.26ppm尖峰归属于溶剂CDCl3。在5.99ppm和5.54ppm两个尖锐的共振峰归属于D4Vi中的-CH＝CH2。3.7-5.5ppm的宽峰是PACS先驱体中的Si-H共振峰。0.17ppm处尖峰归属于Si-CH3基团。经过紫外照射后，-CH＝CH2和Si-H峰强度明显降低，且在PVACS-30min中出现1.66ppm左右的新峰为Si-CH2-CH2-Si，证实在紫外固化过程中PACS与D4Vi发生反应从而使得纤维固化。
图2是本发明实施例1制得的碳化硅纤维的扫描电镜图。PVACS纤维经1800℃烧结后，纤维表面和截面光滑致密，无明显缺陷，晶粒紧密连接，其纤维截面表现出穿晶断裂的形貌。
实施例2
本实施例的碳化硅纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取15g聚碳硅烷(PCS)与15g的2,4,6-三乙烯基-2,4,6-三甲基环三硅氧烷混合溶于四氢呋喃溶剂中，待充分溶解分散后通过减压蒸馏除去溶剂，最终得到淡黄色脆性树脂-包括乙烯基硅氧烷的聚碳硅烷(PVCS1)。其中，所述聚碳硅烷的软化点为210.6℃，数均分子量为920，重均分子量为3215。
(2)熔融纺丝：取20g的PVCS1先驱体置于熔融纺丝装置的纺丝筒中，在N2保护下加热至160℃温度保温2h后，在0.25MPa压力下，将先驱体从喷丝孔挤出，由滚筒收集得到直径为15～19μm的PVCS1原纤维。
(3)紫外光辐射交联：将纺出的PVCS1原纤维置于紫外灯箱内照射30min，其中辐照波长365nm，光强为400mW/cm2，距离光源为15cm，得到PVCS1不熔化纤维。
(4)高温烧成：将所得的PVCS1不熔化纤维置于高温炉中，在氮气气体保护下，以5℃/min升温至1200℃，保温1h，冷却后得到碳化硅纤维。
经过测试所得碳化硅纤维的氧含量为8.9wt％，C/Si比为1.28，纤维直径为13μm，拉伸强度1.8GPa，拉伸模量达230GPa。
实施例3
本实施例的碳化硅纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2g聚铝碳硅烷(PACS)与1.6g四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)混合溶于四氢呋喃溶剂中，待充分溶解分散后通过减压蒸馏除去溶剂，最终得到淡黄色脆性树脂-包括乙烯基硅氧烷的聚铝碳硅烷(PVACS2)。其中所述聚铝碳硅烷的软化点为205.5℃，数均分子量为883，重均分子量为3191，Al含量为0.6wt％。
(2)静电纺丝：取2.5g PVACS2先驱体、0.5g丙酮以及1.5g二甲苯均匀混合配成纺丝溶液，然后将配置好的纺丝溶液装入针筒，排除气泡，进行静电纺丝得到PVACS2原纤维；其中纺丝条件为：纺丝电压8KV，纺丝速度22μL/min，纺丝距离10cm，滚筒转速200r/min，喷丝孔内径为3.0mm；
(3)紫外光辐射交联：将纺出的PVACS2原纤维置于紫外灯箱内照射20min，其中辐照波长254nm，光强为600mW/cm2，距离光源为15cm，得到PVACS2不熔化纤维。
(4)高温烧成：将所得的PVACS2不熔化纤维置于高温炉中，在氮气气体保护下，以2℃/min升温至1800℃，保温1h，冷却后得到碳化硅纤维。
经过测试所得碳化硅纤维的氧含量为0.21wt％，纤维直径为1.8μm。
实施例4
本实施例的碳化硅纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2.1g聚碳硅烷(PCS)与0.9g端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷(乙烯基含量0.8wt％)混合溶于四氢呋喃溶剂中，待充分溶解分散后通过减压蒸馏除去溶剂，最终得到淡黄色脆性树脂-包括乙烯基聚硅氧烷的聚碳硅烷(PVCS2)。其中，所述聚碳硅烷的软化点为210.6℃，数均分子量为920，重均分子量为3215。
(2)静电纺丝：取2.5g PVCS2先驱体、0.5g四氢呋喃以及2.5g二甲苯均匀混合配成纺丝溶液，然后将配置好的纺丝溶液装入针筒，排除气泡，进行静电纺丝得到PVCS2原纤维；其中纺丝条件为：纺丝电压15KV，纺丝速度40μL/min，纺丝距离15cm，滚筒转速250r/min，喷丝孔内径为3.0mm；
(3)紫外光辐射交联：将纺出的PVCS2原纤维置于紫外灯箱内照射15min，其中辐照波长365nm，光强800为mW/cm2，距离光源为15cm，得到PVCS2不熔化纤维。
(4)高温烧成：将所得的PVCS2不熔化纤维置于高温炉中，在氮气气体保护下，以5℃/min升温至1200℃，保温1h，冷却后得到碳化硅纤维。
经过测试所得碳化硅纤维的氧含量为8.5wt％，纤维直径为2.1μm。
实施例5
本实施例的碳化硅纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取2.1g含锆聚碳硅烷(PZCS)、0.9g二乙烯基四甲基二硅氧烷混合溶于溶于四氢呋喃溶剂中，待充分溶解分散后通过减压蒸馏除去溶剂，最终得到淡黄色脆性树脂-包括乙烯基硅氧烷的聚锆碳硅烷(PVZCS)；其中，所述聚锆碳硅烷的软化点为220.7℃，数均分子量为1020，重均分子量为3400，锆含量为1.2wt％。
(2)静电纺丝：取2.5g PVZCS先驱体、0.5g丙酮以及2.5g二甲苯均匀混合配成纺丝溶液，然后将配置好的纺丝溶液装入针筒，排除气泡，进行静电纺丝得到PVZCS原纤维；其中纺丝条件为：纺丝电压15KV，纺丝速度40μL/min，纺丝距离15cm，滚筒转速250r/min，喷丝孔内径为1.0mm；
(3)紫外光辐射交联：将纺出的PVZCS原纤维置于紫外灯箱内照射35min，其中辐照波长254nm，光强为300mW/cm2，距离光源为15cm，得到PVZCS不熔化纤维。
(4)高温烧成：将所得的PVZCS不熔化纤维置于高温炉中，在氮气气体保护下，以4℃/min升温至1400℃，保温1h，冷却后得到碳化硅纤维。
经过测试所得碳化硅纤维的氧含量为7.9wt％，纤维直径为1.5μm。
实施例6
本实施例的碳化硅纤维的制备方法，包括以下步骤：
(1)取20g聚碳硅烷(PCS)与10g乙烯基三异丙氧基硅氧烷混合溶于四氢呋喃溶剂中，待充分溶解分散后通过减压蒸馏除去溶剂，最终得到淡黄色脆性树脂-包括乙烯基硅氧烷的聚碳硅烷(PVCS3)。其中，所述聚碳硅烷的软化点为210.6℃，数均分子量为920，重均分子量为3215。
(2)干法纺丝：取20g PVCS3先驱体、15g二甲苯均匀混合配成纺丝溶液，将纺丝溶液置于纺丝筒中，在N2保护下加热至130℃温度保温2h后，在0.3MPa压力下，将先驱体从喷丝孔挤出，由滚筒收集得到直径为10-15μm的PVCS3原纤维。
(3)紫外光辐射交联：将纺出的PVCS3原纤维置于紫外灯箱内照射20min，其中辐照波长365nm，光强为800mW/cm2，距离光源为15cm，得到PVCS3不熔化纤维。
(4)高温烧成：将所得的PVCS3不熔化纤维置于高温炉中，在氮气气体保护下，以4.5℃/min升温至1300℃，保温1h，冷却后得到碳化硅纤维。
经过测试所得碳化硅纤维的氧含量为8.7wt％，纤维直径为11～14μm，拉伸强度2.1GPa，拉伸模量220GPa。
本发明的各方面、实施例、特征应视为在所有方面为说明性的且不限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
在本发明的制备方法中，各步骤的次序并不限于所列举的次序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。
最后应说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明，而并非对本发明的实施方式进行限定。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，这里无需也无法对所有的实施方式予以全例。而这些属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述碳化硅纤维以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体，经过包括纺丝、紫外光辐射交联、高温烧成的步骤制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述先驱体中，乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种与聚碳硅烷的质量比为1：100～1：1。
3.根据权利要求1所述的一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述乙烯基硅氧烷为分子结构中含有C＝C以及Si-O化学键的硅氧烷，乙烯基聚硅氧烷为分子结构中含有C＝C以及Si-O化学键的聚硅氧烷。
4.根据权利要求1～3任一所述的一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述乙烯基硅氧烷包括四甲基四乙烯基环四硅氧烷、2,4,6-三乙烯基-2,4,6-三甲基环三硅氧烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、乙烯基三异丙氧基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅氧烷中的一种或几种；所述乙烯基聚硅氧烷包括端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷、端乙烯基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1～3任一所述的一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述聚碳硅烷的软化点大于100℃，数均分子量为100～5000。
6.根据权利要求1所述的一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述聚碳硅烷包含异质元素；
所述异质元素包括铝、钇、镍、铪、锂、铁、钴、镧、锆、钛、铍、镁、钙、钒、硼中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述纺丝为熔融纺丝、干法纺丝或静电纺丝。
8.根据权利要求1所述的一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述紫外光辐射交联的步骤包括：将纺丝获得的原纤维进行紫外光辐射交联，紫外灯的光强10-1000mW/cm2，紫外光的波长为185～400nm，辐射时间为1～180min。
9.根据权利要求1所述的一种低成本碳化硅纤维，其特征在于，所述高温烧成的步骤包括：将紫外光辐射交联后的纤维在惰性气氛下以1～20℃/min升温至1000～1800℃，保温0.5～5h。
10.一种低成本碳化硅纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
以包括乙烯基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷中的一种或两种的聚碳硅烷为先驱体进行纺丝获得原纤维，
原纤维进行紫外光辐射交联；
将紫外光辐射交联后的纤维进行高温烧成。
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