[发明专利]一种高取向度连续超细/纳米氧化铝基陶瓷纤维束材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高取向度连续超细/纳米氧化铝基陶瓷纤维束材料及其制备方法，属于无机非金属材料技术领域。所述高取向度连续超细/纳米氧化铝基纤维束材料的取向度大于等于80％。其制备方法为：采用共轭静电纺丝技术与溶胶凝胶法相结合的办法，利用转筒作为接收装置，获得具有高度取向的连续前驱体纺成纤维，纺成纤维经过高温煅烧，得到具有高取向度连续超细/纳米氧化铝基陶瓷纤维束。本发明制备的超细/纳米氧化铝基陶瓷纤维束连续柔韧、不易断裂，可用于隔热绝缘等领域。本发明工艺流程简单，设备操作灵活方便，适于规模化生产。

主权项

1.一种高取向度连续超细/纳米氧化铝基纤维束材料；其特征在于：所述高取向度连续超细/纳米氧化铝基纤维束材料的取向度大于等于80％；/n所述高取向度连续超细/纳米氧化铝基纤维束材料通过下述步骤制备：/n步骤一 前驱体溶胶的制备/n按Al与Si的摩尔比为2.98-3.05:1按设定组分含量配取硼源、硅源、铝源；将配取的硼源、硅源、铝源溶于溶剂中，得到硅的摩尔浓度为0.35-0.45mol/L的前驱体溶胶；所述硅源为硅酸酯、所述铝源为有机酸铝盐；/n步骤二 纺丝液的制备/n将纺丝助剂溶于有机溶剂中，搅拌，得到纺丝助剂浓度为12-18wt％的纺丝助剂溶液，然后，按质量比，前驱体溶胶：纺丝助剂溶液＝(1～2):3，将前驱体溶胶与纺丝助剂溶液混合均匀，得到纺丝液；/n步骤三 共轭静电纺丝制备前驱体纤维/n将步骤二所制备的纺丝液采用正负电极共轭的方式进行静电纺丝，纺丝电极正极和负极提供的电压数值相同，分别在3.45～7.00kV和-3.45～-7.00kV之间，正负极推注速度也相同，在0.25～0.45ml/min范围内，正负极针头间的距离为16～20cm，纺成前驱体纤维用放置在正负极中点位置正下方的滚筒进行收集，转动滚筒的线速度为2.56～3.2m/min；步骤三中，正负极针头的针孔为330-600nm；且正负极针头尺寸相同、正负极针头的针孔孔径相同；/n步骤四 烧结处理/n将步骤三所得前驱体纤维放置在烘箱中保温3～6h，然后取出置于马弗炉中从室温升至600～800℃保温1～2h，取出冷却后再于800～1200℃的条件下保温1～2h，得到高取向度连续超细/纳米氧化铝基纤维束；步骤四中，从室温升至600～800℃的烧结过程的升温速率为5℃/min。/n