Keramische Si-M-N (M = Metall) Nanokomposite sind eine neue Materialklasse, welche die positiven Eigenschaften von keramischen und metallischen Materialien kombinieren. Es wurden eine Reihe faszinierender funktioneller Eigenschaften in solchen Materialien entdeckt, die auf die Bildung einer zweiten Phase zurückzuführen sind. Diese Eigenschaften ermöglichen die potentielle Nutzung dieser Materialien in Bereichen der Optik-, Halbleiter-, Katalysator- und Energietechnologie. Bisher wurden die meisten metallmodifizierten Nanokomposite mit traditionellen Pulver-Sinterverfahren hergestellt, was zu Korngrößen im Mikrometerbereich führt und zu keiner homogenen Verteilung der Metallpartikel in der keramischen Matrix führt. Die Synthese von Keramiken durch polymerische Präkursoren (polymer derived ceramics, PDC) ist ein allgemein anerkanntes Verfahren für die Synthese neuer Materialien. Die Nanokomposite werden direkt aus Einkomponentpräkursoren hergestellt und besitzen dank deren besonderen Nanostruktur verbesserte strukturelle und funktionelle Eigenschaften. Diese Dissertation befasst sich überwiegend mit der Synthese ternärer keramischer Si-M-N Nanokomposite, die aus Einkomponentpräkursoren mit maßgeschnittener Zusammensetzung und Struktur abgeleitet sind. Die Präkursoren wurden durch chemische Modifikationen an Polysilazanen mit metallischen Verbindungen synthetisiert. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Untersuchung der chemischen Modifikationen der Präkursoren und den damit einhergehenden Mikrostrukturen der keramischen Si-M-N Nanokomposite. Mit dem Ziel mehr Verständnis über die Einflüsse der Modifikationen mit unterschiedlichen metallischen Verbindungen auf die Strukturen und Eigenschaften der hergestellten keramischen Komposite zu erhalten. In der vorliegenden Arbeit wurden Einkomponentenpräkursoren mit variierenden Zusammensetzungen und Strukturen durch chemische Modifikationsreaktionen zwischen Perhydropolysilazan (PHPS) und Übergangsmetallverbindungen hergestellt. Si-Hf-N, Si-V-N(O) und Si-Fe-N(O) Einkomponentenpräkursoren wurden jeweils mit TDMAH, VO(acac)2 und Fe(acac)2 synthetisiert. Amorphe einphasige Si-M-N Keramiken wurden durch Vernetzung und Pyrolyse unter Ammoniak Atmosphäre erhalten. Die Synthese der prekeramischen Polymere wurde mit Hilfe von spektroskopischen Techniken wie FT-IR, Raman und Festkörper MAS NMR untersucht. Die Ergebnisse deuten auf die Bildung gewünschter Übergangsmetall-modifizierten Präkursoren hin. Die strukturelle Entwicklung der Präkursoren in der Polymer-zu-Keramik Umwandlung wurde mit FT-IR Messungen überwacht. Die erhaltenen Si-M-N Keramiken wurden auf deren Kristallisationsverhalten und Phasenzusammensetzungen hin mit spektroskopischen Techniken, Röntgenbeugung (XRD), Elementaranalyse (EA) und Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie (REM und TEM) untersucht. Temperversuche wurden bei den hergestellten Si-M-N Keramiken bei Temperaturen von 1100 °C bis 1800 °C in Stickstoff Atmosphäre durchgeführt, was zu einer Umwandlung der amorphen einphasigen Keramiken in kristalline Nanokomposite führte. Es wird gezeigt, dass α- und β-Si3N4 Phasen durch Hochtemperaturbehandlungen entstanden sind und sich als Matrix in den Nanokompsiten eingebettet haben. Die Übergangsmetalle bilden in Abhängigkeit von den intrinsischen Eigenschaften der Übergangsmetalle und Behandlungstemperaturen verschiedene Kristallite wie Metallnitride (HfN, VN und Fe2N), reines Metall (α-Fe) und Metallsilicide (Fe3Si), die in der Siliziumnitridmatrix homogen verteilt sind. Die Hochtemperaturphasentrennung und das Kristallizationsverhalten der Si-M-N Keramiken wurden intensiv untersucht. Der Schwerpunkt bildet die Untersuchung und Synthese der neuartigen polymerabgeleiteten SiHfN Keramiken, welche durch Pyrolyse der Einkomponentenpräkursoren entstanden. Die hierfür verwendeten Einkomponentenpräkursoren ergaben sich aus der chemischen Reaktion zwischen Perhydropolysilazan (PHPS) und Tetrakis(dimethylamido)hafnium(IV) (TDMAH). Die hafniummodifizierten PHPS-Präkursoren wurden bei 1000 °C in Ammoniak Atmosphäre pyrolysiert und zu einer amorphen einphasigen Si1Hf0.056N1.32 Keramik verwandelt. Anschließend wurde Phasentrennung während des Temperns bei 1400 °C beobachtet, wobei ihre amorphe Struktur erhalten blieb. Polymerabgeleitete Keramiken aus reinem PHPS wiesen eine Zusammensetzung von Si1N0.71 bei 1000 °C auf, wobei deren Kristallisation bei 1300 °C begann. Die elektronenmikroskopische Untersuchung zeigt, dass sich während des Temperns von homogenen, einphasigen SiHfN lokale Anreicherung (Clustering) von Hafnium bildeten, welche dann zur weiteren Transformation in einen amorphen HfN/SiNx Nanokomposit führten. Die Modifikation mit TDMAH erhöht nicht nur den Stickstoff Anteil in den Materialien, sondern auch die Hochtemperaturstabilität von Si3N4 gegen die Kristallisation. Tempern von SiHfN in Stickstoff bei 1600 °C führte zur Phasentrennung und Bildung von kristallisierten HfN/Si3N4. Auch die Phasentransformation von α- Si3N4 zu β-Si3N4 ist in den SiHfN Keramiken bei 1800 °C stark unterdrückt. Umfangreiche RTEM Charakterisierungen der polykristallinen Nanokomposite deuten auf Substitutionsdotierung und interstitielle Dotierung vom Hafnium in Si3N4 hin. Eine amorphe einphasige SiVN(O) Keramik wurde per Ammonolyse des entsprechenden Einkomponentenpräkursors, der durch chemische Modifikation von PHPS mit Vanadylacetylacetonat (VO(acac)2) hergestellt wurde, synthetisiert. Die erhaltene SiVN(O) Keramik zeigte einen Widerstand gegen Kristallisation bis zu 1400 °C. Tempern bei 1600 °C führte zu einer Phasentrennung und intensiver Kristallisation. Als Folge davon, wurde ein Nanokomposit, das sich aus VN, α- und β-Si3N4 zusammensetzt, erhalten. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Modifikation mit VO(acac)2 die Phasentransformation von α-Si3N4 zu β-Si3N4 bei 1600 °C verstärkt und VN/β-Si3N4 Nanokomposite aus SiVN(O) erhalten wurden. Des Weiteren wurden mesoporöse SiVN(O) Keramiken mit hoher spezifischer Oberfläche mit Polystyrol (PS) als Opfertemplat durch Eintopfreaktionen erfolgreich hergestellt. Nach der Vernetzung und Pyrolyse in Ammoniak Atmosphäre bei 1000 °C wurde eine mesoporöse SiVN(O) Keramik mit einer spezifischen Oberfläche von 506 m2/g hergestellt. Sowohl die spezifische Oberfläche als auch die Porengrößenverteilung sind durch den Anteil der eingesetzten PS Schablone einstellbar. Außerdem zeigte die mesoporöse SiVN(O) Keramik gute strukturelle Stabilität bis 1400 °C (Die spezifische Oberfläche blieb bei ca. 200 m2/g), allerdings wurde der Zusammenbruch der mesoporösen Strukturen bei 1600 °C beobachtet. Ein SiFeN(O) Präkursor wurde durch die chemische Modifikation von PHPS mit Eisen(II)acetylacetonat (Fe(acac)2) durch die Bildung von Si-O-Fe Bindungen synthetisiert. Durch Pyrolyse des SiFeN(O) Präkursors in Ammoniak wurde eine Phasentrennung mit der Bildung vom Fe2N bei 600 °C induziert. Bei der Erhöhung der Temperatur auf 1000 °C zersetzte sich das Fe2N zu α-Fe. Weiteres Erhöhen der Temperatur auf 1200 °C leitete die Bildung von kristallinen Fe3Si ein. Diese Beobachtung zeigt, dass die Einführung von Fe(acac)2 einen beträchtlichen Einfluss auf die Phasentrennung und das Kristallisationsverhalten der Keramik ausübt. Anschließend wurde ein SiFeN(O)-basiertes Keramikpapier mit in-situ generierter hierarchischer Mikro-/Nanomorphologie durch Pyrolyse einer mit einem SiFeN(O) Präkursor modifizierten Filterpapierschablone hergestellt. Nach einer Ammonolyse bei 1000 °C besitzte das SiFeN(O)-basierte Keramikpapier, das mit kristallinen α-Fe dekoriert wurde, dieselbe Morphologie wie die der Papierschablone. Ultra-lange Siliziumnitrid Nanofasern mit hohen Aspektverhältnis (~200 nm im Durchmesser und mehrere Millmeter in der Länge) wurden in einer großen Menge in-situ auf der Oberfläche und in den Poren des Keramikpapiers geformt, wenn das Keramikpapier in Stickstoff Atomsphäre von 1200 °C auf 1400 °C weiter geheizt wurde. Die Nanofasern haben runde Fe3Si Spitzen an einem Ende, was darauf hinweißt, dass das Wachstum der eindimensionalen Nanostruktur durch einen Eisen-katalysierten Dampf-Flüssigkeit-Feststoff Mechanismus herbeigeführt wurde. Die Länge und der Ertrag der Nanofasern sind durch die Einstellung der Versuchsparameter wie Temperatur und der Fe(acac)2 Menge kontrollierbar. Deswegen bietet sich eine Kombination von Einkomponentenpräkursoren, katalysatorunterstützte Pyrolyse und Templatmethode als eine passende Eintopf-Route für die Herstellung von Keramikpapieren und eindimensionalen Nanostrukturen mit hohen Erträgen an. Zusammenfassend beweißt die vorliegende Dissertation, dass Si-M-N Einkomponentenpräkursoren per chemische Modifikation von PHPS mit verschiedenen metallischen Verbindungen herstellbar sind und amorphe einphasige Si-M-N Keramiken durch deren Pyrolyseerhalten werden können. Außerdem sind Polymer abgeleitete keramische Nanokomposite, bestehend aus X/Si3N4 (X = Metall, Metallnitrid, Metallsilicid, usw.), mit einer homogenen Mikrostruktur durch weiteres Sintern bei hohen Temperaturen hergestellt. Diese Arbeit wirft neue Einblicke in das Design und die Synthese von metallmodifizierten Präkursoren und ermöglicht die Herstellung von keramischen Si-M-N Nanokompositen durch die PDC Route.