溶胶凝胶法制备连续莫来石纤维的研究

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1、颂“I学位论文：浒胶～凝胶法制备连续莫来石纤维的研究溶胶一凝胶法制备连续莫来石纤维的研究摘要随着科学技术的发展和新应用领域的开发，对材料提出了更高的要求。开发应用于高温氧化环境下的结构材料成了材料研究领域的一个重要方向。莫来石是A1203--Si02二元相图系统中唯一稳定的结晶硅酸铝，具有极好的化学稳定性，为化学成分介于3A1203·2Si02～2A1203·Si02的固溶体。连续莫来石纤维是一种高性能的新型无机纤维，在晶体结构上主要是以莫来石(3A1203·2Si02)微晶相的形式存在，属于氧

2、化铝基纤维研究发展的最新～种。莫来石长柱状、针状晶体结构特点使其具有高强、高模、耐高温、抗蠕变、抗热震等优异性能，特别是高温氧化环境下具有比其他无机纤维更加优异的机械性能，在绝热和复合材料方面将有着广泛的应用前景。从而引起了许多科研工作者对这一课题的极大兴趣。在本实验研究过程中，我们采用AN．AIP．TEOS—H20体系，用溶胶一凝胶法制备连续莫来石纤维。本文在较好合成配方的基础上研究探讨了前驱体溶胶合成和凝胶化机理，纺丝助剂对先驱溶胶粒度和凝胶化的影响；我们还细致探索了凝胶纤维在干燥过程中的物

3、理化学变化；研究了莫来石先驱凝胶纤维的热处理过程，在制订合理的干燥和烧结制度的基础上成功制备了连续莫来石陶瓷纤维。实验中采用傅立叶转换红外光谱(FT．IR)，TEM和激光光散射粒砸：I。学位论文：熔脏一凝艘法制稀连续莫来石纤维的研究度分析了溶胶凝胶法制备莫来石前驱溶胶的结构。研究表明溶胶组成中形成了Al—O。Al、Si—O．si和A1．0．Si的结构单元，说明在酸性水分散介质中能够合成均匀、稳定具有良好可纺性的莫来石前驱体溶胶，并且溶胶是由较dx(10nm)分布均匀的刚性胶粒所组成。并在低于10

4、00℃时部分形成了莫来石晶体证明了前驱体溶胶中存在单相硅铝化合物。采用动态线性小振幅剪切震荡实验准确表征了溶胶的凝胶化时间。用HAAKE流变仪测定了溶胶在不同阶段，不同温度下的流变特性，对前驱体溶胶的可纺性进行了研究，实验表明前驱溶胶为切力变稀流体。这对确定莫来石前驱凝胶纤维的纺丝工艺条件有很重要的指导意义。并初步确定了莫来石先驱凝胶纤维纺丝的温度、湿度等条件。在TG、MS、DSC和SEM等分析了纤维在干燥热处理过程中的物理化学变化的基础上，确定了初生凝胶纤维中自由水和结构水的含量，及其在热处理

5、初期所分解出的小分子物质，制订了合理的干燥和烧结工艺，成功制备了连续莫来石纤维。王利明(材料加工工程02研)导师：顾利霞关键词：溶胶一凝胶，莫来石纤维，氧化铝基纤维，可纺性，热处理颂_二学位论文：溶胶一凝胶法制各连续奠来石纤维的研究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