溶膠凝膠法制備連續(xù)莫來石纖維的研究

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1、頌“I學(xué)位論文：滸膠～凝膠法制備連續(xù)莫來石纖維的研究溶膠一凝膠法制備連續(xù)莫來石纖維的研究摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)，對材料提出了更高的要求。開發(fā)應(yīng)用于高溫氧化環(huán)境下的結(jié)構(gòu)材料成了材料研究領(lǐng)域的一個重要方向。莫來石是A1203--Si02二元相圖系統(tǒng)中唯一穩(wěn)定的結(jié)晶硅酸鋁，具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性，為化學(xué)成分介于3A1203·2Si02～2A1203·Si02的固溶體。連續(xù)莫來石纖維是一種高性能的新型無機纖維，在晶體結(jié)構(gòu)上主要是以莫來石(3A1203·2Si02)微晶相的形式存在，屬于氧

2、化鋁基纖維研究發(fā)展的最新～種。莫來石長柱狀、針狀晶體結(jié)構(gòu)特點使其具有高強、高模、耐高溫、抗蠕變、抗熱震等優(yōu)異性能，特別是高溫氧化環(huán)境下具有比其他無機纖維更加優(yōu)異的機械性能，在絕熱和復(fù)合材料方面將有著廣泛的應(yīng)用前景。從而引起了許多科研工作者對這一課題的極大興趣。在本實驗研究過程中，我們采用AN．AIP．TEOS—H20體系，用溶膠一凝膠法制備連續(xù)莫來石纖維。本文在較好合成配方的基礎(chǔ)上研究探討了前驅(qū)體溶膠合成和凝膠化機理，紡絲助劑對先驅(qū)溶膠粒度和凝膠化的影響；我們還細(xì)致探索了凝膠纖維在干燥過程中的物

3、理化學(xué)變化；研究了莫來石先驅(qū)凝膠纖維的熱處理過程，在制訂合理的干燥和燒結(jié)制度的基礎(chǔ)上成功制備了連續(xù)莫來石陶瓷纖維。實驗中采用傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FT．IR)，TEM和激光光散射粒砸：I。學(xué)位論文：熔臟一凝艘法制稀連續(xù)莫來石纖維的研究度分析了溶膠凝膠法制備莫來石前驅(qū)溶膠的結(jié)構(gòu)。研究表明溶膠組成中形成了Al—O。Al、Si—O．si和A1．0．Si的結(jié)構(gòu)單元，說明在酸性水分散介質(zhì)中能夠合成均勻、穩(wěn)定具有良好可紡性的莫來石前驅(qū)體溶膠，并且溶膠是由較dx(10nm)分布均勻的剛性膠粒所組成。并在低于10

4、00℃時部分形成了莫來石晶體證明了前驅(qū)體溶膠中存在單相硅鋁化合物。采用動態(tài)線性小振幅剪切震蕩實驗準(zhǔn)確表征了溶膠的凝膠化時間。用HAAKE流變儀測定了溶膠在不同階段，不同溫度下的流變特性，對前驅(qū)體溶膠的可紡性進行了研究，實驗表明前驅(qū)溶膠為切力變稀流體。這對確定莫來石前驅(qū)凝膠纖維的紡絲工藝條件有很重要的指導(dǎo)意義。并初步確定了莫來石先驅(qū)凝膠纖維紡絲的溫度、濕度等條件。在TG、MS、DSC和SEM等分析了纖維在干燥熱處理過程中的物理化學(xué)變化的基礎(chǔ)上，確定了初生凝膠纖維中自由水和結(jié)構(gòu)水的含量，及其在熱處理

5、初期所分解出的小分子物質(zhì)，制訂了合理的干燥和燒結(jié)工藝，成功制備了連續(xù)莫來石纖維。王利明(材料加工工程02研)導(dǎo)師：顧利霞關(guān)鍵詞：溶膠一凝膠，莫來石纖維，氧化鋁基纖維，可紡性，熱處理頌_二學(xué)位論文：溶膠一凝膠法制各連續(xù)奠來石纖維的研究RESEACHONTHEPI也PARATIONOFCONTINOUSMULLITEFIBERBYSOL—GELPROCESSABSTRACTWiththedevelopmentoftechnologyandnewprocess，theresearchofmechani

6、calmaterialsappliedinhigh-temperatureoxidizingenvironmentbecomesanimportantdirection．Continuousmullitefiber,akindofhigh·performanceinorganicfiber,duetoitsmullitecrystalstructure，possessesexcellentstrength，modulus，heatresistance，creepresistanceandther

7、malshockresistance，’especiallytheexcellentmechanicalpropertyinhi曲一temperatureoxidizingenvironmentcomparedtootherinorganicfibers．Thusitispotentiallyimportanttobeusedincompositematerialsasthereinforcementfiberandheat-resistancefields．Soitisofgreatinter

8、esttoresearchersinthefieldsofpreparingcontinuousmullitefibers．Inthisarticle，thecontinuousmullitefiberbyaqueoussol-gelmethodwithAN·-AIP-TEOS·-H20systemwaspreparedandthemulliteprecursorsolandgelfromsol—gelprocesswassystematicallyinvestigatedbyFT-IR，TEM