氧化鋯纖維及纖維板的制備與性能研究.pdf

1、本文采用溶膠-凝膠法,以堿式碳酸鋯、醋酸、蒸餾水為原料,硝酸釔為相穩(wěn)定劑原料,一步混合反應(yīng)可得到穩(wěn)定性好、紡絲性能好的醋酸聚鋯紡絲液,經(jīng)離心甩絲和空氣氣氛下熱處理后制備了強(qiáng)度高、柔韌性好的多晶c-ZrO2纖維。研究采用FT-IR和DSC-TG測(cè)試分析,推斷出醋酸聚鋯的分子結(jié)構(gòu);采用XRD、SEM、TEM等測(cè)試手段對(duì)ZrO2纖維的結(jié)晶性能及強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行了研究分析。結(jié)果表明立方相(摻10mol％Y2O3)ZrO2在前驅(qū)體纖維熱處理到4

2、00℃時(shí),晶粒已長(zhǎng)大到6nm左右,且t-ZrO2纖維(摻3mol%Y2O3)和c-ZrO2纖維(摻8mol%、10mol%Y2O3)經(jīng)1600℃煅燒2h后,不會(huì)發(fā)生相變。
　　 研究采用真空吸濾成型和加壓整平的方法,以c-ZrO2纖維為原料,聚鋯紡絲液加水稀釋后為粘結(jié)劑,制備了纖維板濕坯,再經(jīng)烘干煅燒得到厚度均勻、表面平整、密度精確可控的c-ZrO2纖維板。ZrO2纖維預(yù)先熱處理到1600℃制備的纖維板經(jīng)1600℃高溫預(yù)處理6h

3、后,再經(jīng)1600℃煅燒18h后長(zhǎng)度、寬度和厚度方向的收縮率僅為1.15%、1.03%和1.90%;當(dāng)c-ZrO2纖維板的密度為0.40×10-3g/mm3時(shí),室溫下導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.08W/m·K:c-ZrO2纖維板的密度為1.16×10-3g/mm3時(shí),厚度方向壓縮10%的壓縮強(qiáng)度可達(dá)1.75MPa。
　　 研究還以氧氯化鋯、雙氧水為原料,氯化釔為相穩(wěn)定劑原料合成無(wú)機(jī)聚鋯紡絲液,經(jīng)離心甩絲和氣體加壓干法紡絲,獲得了長(zhǎng)度可達(dá)幾十米