[发明专利]一种连续氧化铝纤维用前驱体溶胶及其应用

权利要求书

1.一种连续氧化铝纤维制备用前驱体溶胶，其特征在于；包括下述步骤：

选取单质铝，将单质铝分为N份；将有机酸和水混合均匀，然后加入第1份单质铝；在小于等于100℃的条件下进行冷凝回流；冷凝回流过程中，将剩余的单质铝分至少2次加入到体系中继续冷凝回流，单质铝完全加入后继续回流至少1小时；然后采用滴加或多次添加的方式加入催化剂；继续冷凝回流至少1小时；冷却，过滤，得到连续氧化铝纤维制备用前驱体溶胶；所述催化剂选自水溶性铝盐、无机酸中的至少一种；

单质铝和有机酸的摩尔比为1:0.5~6；单质铝与水的摩尔比为1：10~80；

单质铝选自纯度大于99%的铝条、铝片、铝粉中的至少一种；所述有机酸选自甲酸、乙酸、草酸、丙酸、柠檬酸中的至少一种，催化剂选自硝酸、硝酸铝中的至少一种；反应中添加硝酸、硝酸铝中的至少一种以维持体系的酸性，催化促进单质铝的溶解，体系中铝与硝酸根的摩尔比为1:0.1~3。

2.一种如权利要求1所述连续氧化铝纤维制备用前驱体溶胶的应用；其特征在于：所述连续氧化铝纤维制备用前驱体溶胶用于制备连续氧化铝纤维。

3.根据权利要求2所述的一种连续氧化铝纤维制备用前驱体溶胶的应用，其特征在于包括下述步骤：

步骤一：复合氧化铝前驱体溶胶的制备

将所述的前驱体溶胶与物质A混合，并加入高分子溶液，得到复合氧化铝前驱体溶胶；所述物质A选自氧化物粉末、酸性前驱体溶液或溶胶中的至少一种；所述氧化物粉末选自二氧化硅粉末、氧化铁粉末、氧化钇粉末、氧化镁粉末、氧化锆粉末、氧化镧粉末中的至少一种；所述酸性前驱体溶液或溶胶为能产生二氧化硅、氧化铁、氧化钇、氧化镁、氧化锆、氧化镧中至少一种的酸性前驱体溶液或溶胶；

步骤二：可纺性氧化铝前驱体溶胶的制备

将步骤一所得的复合氧化铝前驱体溶胶在旋转蒸发仪上进行40~60℃的真空浓缩，得到可纺的氧化铝前驱体溶胶；

步骤三：可纺性氧化铝前驱体溶胶的应用

所述可纺的氧化铝前驱体溶胶通过干法纺丝、高温煅烧制备得到连续氧化铝纤维；所述连续氧化铝纤维包括非晶氧化铝纤维、多晶氧化铝纤维中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的一种连续氧化铝纤维制备用前驱体溶胶的应用，其特征在于：步骤一中高分子溶液选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯中的一种或几种，高分子溶液占复合氧化铝前驱体溶胶质量的0.1~10wt.%。

5.根据权利要求3所述的一种连续氧化铝纤维制备用前驱体溶胶的应用，其特征在于：

所述连续非晶氧化铝纤维的单丝拉伸强度为2.5~4.0GPa；

所述连续多晶氧化铝纤维的单丝拉伸强度为2.0~2.9 GPa。