一种纤维预制体表面原位生长晶须的方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维预制体表面原位生长晶须的方法，属于纤维表面改性技术领域。本发明专利技术通过先制备碱性硅溶胶，碱性硅溶胶和铝源在催化剂的催化作用下发生化学反应生成中间气相产物，之后发生莫来石成核反应并各向异性生长得到莫来石晶须，硅酸铝纤维毡作为模板，使得莫来石晶须沿纤维径向生长并均匀分布在纤维表面，进而得到了呈“细长针状”的莫来石晶须。本发明专利技术在纤维表面原位生长莫来石晶须，通过多尺度结构设计和界面协同效应实现了硅酸铝纤维力学性能的显著提升，当材料受到外力作用时，内部晶须在外力作用下，发生弯曲、伸展和收缩，以此减弱纤维搭接点处的内应力，提升材料的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纤维表面改性，尤其涉及一种纤维预制体表面原位生长晶须的方法。

技术介绍

1、硅酸铝纤维作为最常见的陶瓷纤维制品之一，因其独特的化学成分与结构特性，具有耐高温、抗热震稳定性好、比热容小、化学稳定性好、吸声性好、热导率低等优点，被广泛应用于能源、冶金及建筑新型隔热材料领域。然而，随着科技的进步，硅酸铝纤维的强度已无法满足现有技术需求。

2、莫来石具有机械强度大、化学性能稳定、热稳定性好、抗蠕变性强以及膨胀系数、导热系数和导电性低等优点，作为一种性能优良的高温结构陶瓷材料，在冶金、建筑和军工等领域有着广泛的应用。晶须具有小的横截面积(＜52×10-5cm2)和大的长径比(＞10)，是一种在人工控制条件下生长的一维单晶纤维材料。晶须的单晶结构使其不含位错、空位和晶界等缺陷，强度接近完整晶体的理论值，故常被应用于金属材料和陶瓷材料的增强、增韧等方面。莫来石晶须兼具莫来石与晶须的优点，在具有耐高温、耐腐蚀、电绝缘等性能的同时还具有优良的机械性能，可广泛应用于金属基、陶瓷基、聚合物基的改性增强增韧材料。现有中国专利cn106119966a公开了本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硅源选自正硅酸乙酯和/或硅酸钠。

3.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，步骤(1)中，加氨水调节pH至8～9。

4.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱性硅溶胶的浓度为0.10～0.25mol/L。

5.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述催化剂选自硼砂、钼...

【技术特征摘要】

1.一种纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硅源选自正硅酸乙酯和/或硅酸钠。

3.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，步骤(1)中，加氨水调节ph至8～9。

4.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱性硅溶胶的浓度为0.10～0.25mol/l。

5.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长晶须的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述催化剂选自硼砂、钼酸铵、氟化铝、氢氟酸和氟化铵中的一种或几种；和/或，

6.根据权利要求1所述的纤维预制体表面原位生长...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟业盛，史丽萍，张孟予，马晓亮，崔猛，尹凯俐，赫晓东，王一明，李雨昕，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：