一种SiOC前驱体纤维的气流喷吹装置及SiC纳米纤维的制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种SiOC前驱体纤维的气流喷吹装置及SiC纳米纤维的制备方法。装置包括：(1)气流喷射装置，包括进气口、喷气口，针头通孔；(2)进液装置，集液槽配置压缩气体和注射针头，插入到气流喷射装置中；(3)基于热气流加热的纤维收集装置。制备方法包括：首先配置具有一定黏度的纺丝液，然后借由压缩气体的推动，在针尖流出，在针尖高速气流的作用下，细液滴经牵伸，喷出为纤维状细流，喷射进入纤维收集装置，在向上热气流的作用下，溶剂挥发、凝固并向上集聚得到聚合物/SiO2复合纤维，然后经高温裂解得到SiOC前驱体纤维，最后经高温碳热还原法原位生长得到SiC纳米纤维。原法原位生长得到SiC纳米纤维。原法原位生长得到SiC纳米纤维。

【技术实现步骤摘要】
一种SiOC前驱体纤维的气流喷吹装置及SiC纳米纤维的制备方法


[0001]本专利技术属于SiC纳米纤维制备
，具体涉及一种SiOC前驱体纤维的气流喷吹装置及SiC纳米纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]SiC纳米纤维具有重量轻、耐高温、高强度、高模量、抗氧化、导热率低、耐机械震动等优异的物理化学性能，是用于金属基、陶瓷基复合材料的一种重要的高性能增强陶瓷纤维，在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都有着广泛的应用前景。因此，大量连续制备SiC纳米纤维对陶瓷纤维的应用和对各行业的发展有着重要意义。
[0003]目前SiC纳米纤维的制备方法多种多样，主要有化学气相沉积法、静电纺丝法、溶胶
‑
凝胶法、先驱体转换法等。
[0004]在诸多制备方法中，CVD法是最早实现SiC纳米线制备的方法，该方法是在特定的压力和温度下将硅源和碳源气化后通过一定流量的载气，将它们输运至衬底表面形核并生长SiC纳米材料。所制备的SiC纤维纯度高，抗拉伸性能强和抗弯强度高，且在高温下有较高的强度和稳定性。文献“流化床<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiOC前驱体纤维的气流喷吹装置，其特征在于，包括喷气装置、进液装置、加热与收集装置；所述喷气装置包括空气压缩机(1.1)、多孔喷丝板(1.2)和气流管(1.3)，空气压缩机(1.1)通过气流管Ⅰ(1.3)与多孔喷丝板(1.2)连接；所述多孔喷丝板(1.2)包括上下对接的上喷头(1.21)和下喷头(1.22)，上喷头(1.21)和下喷头(1.22)分别设置有上凸起和下凸起的端盖，上下端盖上开设有多个均匀分布的气流通孔(1.23)，下喷头(1.22)设置有与气流管Ⅰ(1.3)连接的喷气口；所述进液装置包括注射针头(2.1)、硅胶软管(2.2)、集液槽(2.3)、气流管Ⅱ(2.4)和压缩气瓶(2.5)，集液槽(2.3)顶部通过气流管Ⅱ(2.4)连接至压缩气瓶(2.5)，集液槽(2.3)底部设置有多个连接孔，每个连接孔均通过硅胶软管(2.2)连接有注射针头(2.1)；所述加热与收集装置包括圆筒状管道(3.1)、红外加热灯(3.2)和铁丝网罩(3.3)，圆筒状管道(3.1)上下相通，圆筒状管道(3.1)内周面均布有多个红外加热灯(3.2)，顶部设置有铁丝网罩(3.3)。2.根据权利要求1所述的一种SiOC前驱体纤维的气流喷吹装置，其特征在于，所有注射针头(2.1)由下至上分别插入多孔喷丝板(1.2)下喷头(1.22)的各个气流通孔(1.23)，然后从上喷头(1.21)的气流通孔(1.23)伸出；所述多孔喷丝板(1.2)位于圆筒状管道(3.1)的正下方。3.根据权利要求1所述的一种SiOC前驱体纤维的气流喷吹装置，其特征在于，所述多孔喷丝板(1.2)的端盖直径为100mm，气流通孔(1.23)孔数为10～40个，孔径为2mm；上喷头(1.21)端盖和下喷头(1.22)端盖之间的间距为20～50mm；所述注射针头(2.1)长度为160mm，针头外径为0.9mm、内径为0.6mm；注射针头(2.1)伸出喷气口的长度为30～40mm；所述集液槽(2.3)底部的连接孔内径为2mm；所述圆筒状管道(3.1)的直径为20～40cm，高度为50～70cm。4.基于权利要求1～3任一所述装置制备SiC纳米纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)前驱体溶液的水解：将聚乙二醇、正硅酸乙酯、去离子水、磷酸，按一定比例混合，搅拌使混合溶液充分水解获得具有拉丝性能的均质前驱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建军，陶吉雨，刘佳乐，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：