[发明专利]一种氧化铝陶瓷连续纤维的制备方法

摘要

本发明涉及一种氧化铝陶瓷连续纤维的制备方法。该方法利用无机铝盐、铝粉、异丙醇铝、硝酸、晶粒抑制剂制备溶胶可纺性前驱体，采用干法纺丝工艺纺出凝胶纤维，再经干燥、高温煅烧得到直径10~60μm的氧化铝陶瓷连续纤维。本发明制备的溶胶体系特别稳定，使用的原料成本低，制作过程简单，且无需添加高分子等的助剂就可成丝。干法纺丝，成丝环境温和。烧成后的陶瓷连续纤维有柔韧性，可用于复合材料中的增强体、提高材料强度和耐热性。

主权项

一种氧化铝陶瓷连续纤维的制备方法，包括步骤如下：⑴将铝盐(AlCl3·6H2O和Al(NO3)3·9H2O)及异丙醇铝加入到稀硝酸溶液中，非必要地加入晶粒抑制剂，回流搅拌至溶液透明，然后在75~90°C加热，并加入铝粉，反应至铝粉全部溶解，透明溶液于60°C水浴老化至粘度为50～900Pa·s，得到溶胶；其中，铝盐(AlCl3·6H2O和Al(NO3)3·9H2O的总量)与异丙醇铝的质量比为(1.4~3.1):1，其中铝盐中AlCl3·6H2O与Al(NO3)3·9H2O的质量比为(1.3~1):(1~3)；铝盐与铝粉的质量比为(1.5~6):1，晶粒抑制剂加入量占原料总重量的0~4%。⑵将步骤⑴制得的溶胶进行干法纺丝，干法纺丝工艺条件为：喷丝孔直径为0.06~0.15mm，喷丝板压强为78~780KPa，甬道空气温度为20~40°C，得到氧化铝凝胶连续纤维；⑶将氧化铝凝胶连续纤维在空气中或恒温恒湿箱中干燥，然后以0.5~2°C/min的速度从室温升温至550~650°C，然后在此温度保温30min~2h，再以5~10°C/min的速度从550~650°C升温至750~850°C，在此温度保温60min~3h，得到γ‑Al2O3陶瓷纤维；将γ‑Al2O3陶瓷纤维在1350～1450°C煅烧2h，得到α‑Al2O3陶瓷纤维，即得氧化铝陶瓷连续纤维。