[发明专利]一种硅改性钇－铝石榴石纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种硅改性多晶铝酸钇纤维的制备方法，采用无机钇盐和铝为基本原料，以水作溶剂，在一定量有机酸的催化下，制得均匀稳定的钇氧铝溶胶，然后将有机硅的醇溶液加入到该溶胶中，再加入适当高分子助纺剂并浓缩成具有一定流变性能的纺丝原液，最后经喷吹法得到凝胶纤维。凝胶纤维经低温干燥、中温水、热处理和高温焙烧，最终制得多晶铝酸钇纤维。该方法原料价廉易得，纺丝液配制及纤维喷吹工艺简单，制得的纤维无渣球，直径均匀且柔软亮泽。

主权项

1.一种硅改性多晶钇铝石榴石纤维的制备方法，其特征在于步骤如下：(1)将六水合硝酸钇或氯化钇、金属铝、水和有机酸，在不断搅拌下按摩尔比为有机酸∶水∶金属铝∶钇离子＝1.0～3.5∶25～120∶3～3.5∶1，混合后于80～100℃回流45～120小时，当溶液中Y/Al摩尔比达到3∶5时，停止反应，过滤，即制得钇氧铝溶液；(2)将有机硅按乙醇∶有机硅＝1-4ml∶1g的比例溶解于乙醇中，并充分搅拌混合，然后按Si/Y摩尔比0.13-0.2的量将其加入到钇氧铝溶胶中，并在低于60℃的温度下继续搅拌，得到硅改性钇氧铝溶胶；(3)以钇铝石榴石固体含量为基准，向步骤(2)得到的钇铝溶胶中加入0.5-5wt％的水溶性有机高分子聚合物，再加入1-5wt％的消泡剂，在50℃下加热浓缩，得到粘度为1-20泊的纺丝原液；(4)将上述纺丝液倒入液料罐中，控制气压为0.02～0.3Mpa，液压为0.01～0.1Mpa，保持液流方向与气流方向成20～60°，于15～40℃和相对湿度为60％-85％时喷吹出直径在2～8μm的光亮无渣球的纤维原丝；(5)纤维原丝在80-120℃下干燥30分钟，然后在200-400℃的低温下，于水蒸气和空气或氮气气氛中处理20-40分钟，最后在氧化性气氛中，于900-1400℃的高温下焙烧并恒温一段时间，得到硅改性多晶钇铝石榴石纤维。