[发明专利]陶瓷氧化物纤维

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷氧化物纤维，更具体地讲，涉及带浆料的陶瓷氧化物纤维。

背景技术

一般来讲，基本上连续的陶瓷氧化物纤维是已知的。例子包括多晶氧化铝纤维，例如由3M公司(明尼苏达州圣保罗)以商品名“NEXTEL 610”售出的那些；硅铝酸盐纤维，例如由3M公司以商品名“NEXTEL 440”、“NEXTEL 550”和“NEXTEL 720”售出的那些；以及铝硼硅酸盐纤维，例如由3M公司以商品名“NEXTEL 312”售出的那些。这些连续纤维复合在各种金属基质复合材料(如铝和钛)和聚合物基质复合材料(如环氧树脂)中，以加固和增强这些复合材料。

希望维持复合材料的强度。复合材料的强度因具有连续纤维和尽可能少的间断而得到了提高。间断的一个根源来自当连续纤维从线轴上退绕和纤维断裂或脱落，通常称为“剥回”。希望除去、尽量减少或至少降低退绕过程中产生的这些间断，从而允许生产强度增大的金属和聚合物基质复合材料。

发明内容

在一个方面，本发明提供基本上连续的耐火(即，在820℃至1400℃的温度范围内维持其完整性或有用性)陶瓷氧化物纤维丝束，其中每种陶瓷氧化物纤维具有外表面，并且其中至少一些陶瓷氧化物纤维的至少一部分外表面上具有浆料。浆料包含由下列化学式表示的组合物：

R’O-(RO)_n-H，

其中R’选自C_xH_2x+1，其中x为1-8或-H；R选自由-(C_yH_2y)-(可以是直链或支链)(其中y为1-4)和-CH₂-O-(CH₂)_m-(其中m＝2-5)组成的组；并且其中选择n以使得数均分子量处于500克/摩尔至7,000,000克/摩尔的范围内。通常，数均分子量处于500克/摩尔至3,000,000克/摩尔的范围内(在一些实施例中，处于500克/摩尔至600,000克/摩尔、500克/摩尔至400,000克/摩尔、500克/摩尔至300,000克/摩尔，或者甚至4,000克/摩尔至40,000克/摩尔的范围内)。通常浆料提供0.5重量％至10重量％范围内的附加重量。

“连续纤维”是指至少30米长的纤维。在一些实施例中，耐火纤维是晶体(即，显示具有可辨别的X-射线粉末衍射图案)。在一些实施例中，纤维是至少为50(在一些实施例中，至少55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或者甚至100)重量％的晶体。在一些实施例中，耐火陶瓷氧化物纤维(包括晶体陶瓷氧化物纤维)包含以下两项中的至少一项：(a)基于每根纤维的总氧化物含量，至少40(在一些实施例中，至少50、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99或者甚至100)重量％的Al₂O₃，或者(b)基于每根纤维的总氧化物含量，总共不超过40(在一些实施例中，不超过35、30、25、20、15、10、5、4、3、2、1、0、5、0、1或者甚至0)重量％的SiO₂、Bi₂O₃、B₂O₃、P₂O₅、GeO₂、TeO₂、As₂O₃和V₂O₅。

经观察，浆料提供润滑性，并且在操作期间保护纤维股线。对于纤维的一些用途，例如，作为金属基质复合材料中的加固，浆料通常在将金属施加到纤维之前的加工过程中被移除。浆料可以(例如)通过灼热浆料使之从纤维上脱离来移除。

具体实施方式