基于溶膠-凝膠法制備氧化鋁纖維的氣流噴吹成形工藝研究.pdf

1、氧化鋁纖維(Al2O3)作為一種高性能的無機(jī)纖維，是近年來使用最廣泛的一種耐高溫及金屬增強(qiáng)材料。對于氧化鋁纖維的生產(chǎn)方法，目前最常用的為溶膠凝膠法。然而，在目前的氧化鋁纖維的成型方法中，例如離心甩絲法，平吹法等，都存在纖維渣球多，纖維連續(xù)性差，無法連續(xù)化生產(chǎn)及纖維產(chǎn)量低等問題，在一定程度上限制了氧化鋁纖維的應(yīng)用，所以自主開發(fā)性能優(yōu)異的氧化鋁纖維長絲的生產(chǎn)方法，使其早日實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)的意義。
　　 本課題根據(jù)溶液噴吹的纖維

2、成型原理，采用自行設(shè)計的紡絲裝置，在環(huán)形和楔形兩種噴絲口形狀下均成功制備出了氧化鋁初生纖維。其中對環(huán)形噴絲口下不同溶液粘度制備的纖維進(jìn)行形貌及XRD結(jié)晶分析，并對煅燒后氧化鋁纖維的缺陷進(jìn)行分析研究。系統(tǒng)研究了楔形噴絲口紡絲過程中紡絲溶液粘度、牽伸風(fēng)壓大小、模頭噴絲口伸出長度等紡絲工藝參數(shù)對氧化鋁初生纖維非織造布的形貌、連續(xù)性及纖維直徑的影響，并對所制備的氧化鋁纖維的微觀形貌、熱性能、元素組成等進(jìn)行了表征，此外分析了氧化鋁纖維的結(jié)晶性能，

3、著重探討了煅燒溫度對纖維結(jié)晶性能的影響。
　　 研究結(jié)果表明：運(yùn)用課題組自行研制的溶液噴吹纖維紡絲設(shè)備，可成功制備出氧化鋁初生纖維非織造布，經(jīng)高溫煅燒后，可得到較好的氧化鋁纖維；由于環(huán)形噴絲口所形成的牽伸風(fēng)比較柔和，利于紡絲過程中紡絲細(xì)流的維持，所以得到的纖維連續(xù)性比較好，更容易得到長纖維，并且纖維渣球密度很小，生產(chǎn)效率高，利于工業(yè)化推廣生產(chǎn)，但同時此噴絲口制備的纖維直徑較大，大約為20μm，由于纖維拉伸程度不夠，得到的纖維脆性