[发明专利]氧化铝基复合连续纤维的制备工艺

摘要

本发明公开了一种氧化铝基复合连续纤维的制备工艺，在蒸馏水中加入硝酸铝、硝酸锆、氧化镁和碳元素为2-24的羧酸，混合物在一定温度、连续搅拌条件下反应，得到透明的羧酸盐复合溶胶。在羧酸盐复合溶胶中加入一定量的水后，再加入一定量的烧结添加剂和高聚物纺丝助剂，得到氧化铝基纤维前驱体溶液。将溶液浓缩，得到可纺的氧化铝基纤维前驱体溶胶。浓缩的溶胶放入到带喷头的储液槽中，采用干法或湿法纺丝得到含有有机物的氧化铝基连续纤维原丝。将原丝干燥、烧结得到氧化铝基复合纤维。本发明氧化铝基复合连续纤维的强度高于单相氧化铝纤维，可用于复合材料中的增强体，进而提高材料强度与韧性，同时改善材料的耐热性能，在航空航天、汽车等领域得到广泛的应用。

主权项

一种氧化铝基复合连续纤维的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤：(1)羧酸盐复合溶胶的制备在水中加入硝酸铝、硝酸锆、氧化镁和有机酸，硝酸铝与水的摩尔比为1∶10‑30，硝酸铝与有机酸的摩尔比为1∶0.5‑5，硝酸铝与硝酸锆的摩尔比为1∶0‑1，硝酸铝与氧化镁的摩尔比为1∶0‑1，将所得溶液于40‑100℃加热反应4‑36小时制备出羧酸盐复合溶胶；其中的有机酸为碳元素为2‑24的羧酸中的一种；(2)前驱体溶胶的制备在步骤(1)得到的羧酸盐复合溶胶中添加水，溶胶中的铝与水的摩尔比为1∶10‑30；同时在羧酸盐复合溶胶中加入烧结添加剂，溶胶中的铝与烧结添加剂的摩尔比为1∶0‑0.2；再加入溶胶中的铝质量的0‑40％高分子聚合物纺丝助剂，混合均匀得前驱体溶胶；其中的烧结添加剂为过渡金属的硝酸盐；(3)将步骤(2)所得前驱体溶胶在40‑100℃条件下浓缩；(4)将步骤(3)浓缩得到的溶胶放入带喷头的储液槽中，采用干法或湿法纺丝得到含有有机物的氧化铝基连续纤维原丝；(5)将步骤(4)得到的纤维原丝干燥，然后加热至600℃脱去有机物，接着升温至800‑1600℃烧成，保温0.5‑2h，最终获得二元复合氧化铝基连续纤维。