包含莫来石晶须第二相的氧化铝基连续长纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种包含莫来石晶须第二相的氧化铝基连续长纤维的制备方法，其特征在于：采用溶胶凝胶法制备具有与纤维轴向一致的莫来石晶须第二相的长纤维。晶须的加入改善了纤维的力学性能。以聚合氯化铝溶胶为铝源，硅溶胶为硅源；以莫来石晶须为第二相增强增韧材料；以聚乙烯醇为纺丝助剂。经搅拌混合、浓缩、陈化后得到合适粘度的前驱体溶胶。采用干法纺丝机机械纺丝，连续卷绕收集，纤维连续长度大于30m。干燥后在马弗炉中于1200-1400℃烧结，得到外观光滑致密、力学性能良好的氧化铝基连续长纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用晶须第二相改善力学性能；可用于高温保温隔热材料、复合材料增强增韧、卷绕或编织的多晶连续氧化铝基纤维的制备工艺。
技术介绍
氧化铝基多晶陶瓷纤维主要成分为Al2O3,部分品种含有SiO2、B2O3、Na2O、ZrO2、MgO等组分，以适应不同的应用范围。氧化铝基纤维具有高的弹性模量和高温强度、优异的抗蠕变性和抗热冲击性能，在高温氧化条件下具有良好的稳定性和力学性能，还具有较低的热导率和优良的电绝缘性。由于氧化铝基纤维各组分均为高温稳定型氧化物，因而相较于碳纤维、碳化硅纤维等无机纤维，良好的抗高温氧化性是其最为突出的优势。晶须是指具有一定长径比(一般大于10)和截面积小于5. 2X IO-4Cm2的单晶纤维材料。由于晶须的晶体结构比较完整，内部缺陷较少，因此晶须的强度和模量均接近其完整晶体材料的理论值，是一种力学性能十分优异的新型复合材料补强增韧剂。而莫来石晶须不仅具有耐高温、耐磨损、抗氧化等优良性能，而且还具有高温强度大、高温蠕变小、热膨胀较小和抗热震性好等特点，因此，它常作为能够在1200°C以上使用的，增强增韧金属、陶瓷基体的第二相晶须材料。具有晶须第二相的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含莫来石晶须第二相的氧化铝基连续长纤维的制备方法，其特征在于，包含下述步骤：（1）将聚合氯化铝溶胶和硅溶胶按照有效氧化物摩尔比：Al2O3：SiO2=3:2?0混合，得混合溶胶；（2）将莫来石晶须加入步骤（1）的混合溶胶中，其中莫来石晶须与聚合氯化铝中有效氧化铝Al2O3的质量比为0.01?0.15：1；（3）在步骤（2）的混合溶胶中缓慢滴加聚乙烯醇溶液为纺丝助剂，搅拌后得前驱体溶胶，其中，聚乙烯醇溶液的加入量为混合溶胶质量的1?4%；（4）将步骤（3）的前驱体溶胶浓缩至原体积的四分之一，之后在30℃水浴条件下浓缩至待纺溶胶；（5）将步骤（4）的待纺溶胶采用干法连续纺丝、卷绕搜集，得到连...

【技术特征摘要】
1.一种包含莫来石晶须第二相的氧化铝基连续长纤维的制备方法，其特征在于，包含下述步骤(1)将聚合氯化铝溶胶和硅溶胶按照有效氧化物摩尔比=Al2O3Si02=3:2-0混合，得混合溶胶；(2)将莫来石晶须加入步骤(I)的混合溶胶中，其中莫来石晶须与聚合氯化铝中有效氧化铝Al2O3的质量比为0.01-0. 15 1 ；(3)在步骤(2)的混合溶胶中缓慢滴加聚乙烯醇溶液为纺丝助剂，搅拌后得前驱体溶胶,其中，聚乙烯醇溶液的加入量为混合溶胶质量的1-4% ；(4)将步骤(3)的前驱体溶胶浓缩至原体积的四分之一，之后在30°C水浴条件下浓缩至待纺溶胶；(5)将步骤(4)的待纺溶胶采用干法连续纺丝、卷绕搜集，得到连续的氧化铝基原生长纤维；(6)将步骤(5)的氧化铝基原生长纤维在50°C以下干燥后，于1200-1400°C烧结，保温 5-40分钟，最终获得包含莫来石晶须第二相的氧化铝基连续长纤维。2.如权利要求I所述包含莫来石晶须第二相的氧化铝基连续长纤维的制备方法，其特征在于，步骤(I)所述聚合氯化铝溶胶，其中氧化铝质量浓度> 20%，粘度< IOOMpa. s，PH值 < 6 ;所述硅溶胶，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建锋，张海鸿，杭勇，丁亚平，林光，张亚彬，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：