氧化铝/氧化锆前驱体纤维纺丝液的制备技术研究

材料导报, 2015, 29(14): 68-72. doi: 10.11896/j.issn.1005-023X.2015.14.015

氧化铝/氧化锆前驱体纤维纺丝液的制备技术研究

傅超 ^1, , 李呈顺 ^2, , 白佳海 ^3, , 刘俊成 ^4,

1.山东理工大学材料科学与工程学院,淄博,255049

2.山东鲁阳股份有限公司,淄博,256100

3.山东理工大学材料科学与工程学院,淄博,255049

4.山东理工大学材料科学与工程学院,淄博,255049

基金项目: 山东省自然科学基金(ZR2012EMM018) 山东省自主创新专项(2012CX10105)

关键词：氧化铝/氧化锆前驱体纤维 , 纺丝液 , 铝溶胶 , 锆溶胶 , 溶胶-凝胶法

Preparation of Spinning Solution for Alumina/Zirconia Precursor Fibers

Keywords： alumina/zirconia precursor fiber , spinning solution , alumina sol , zirconia sol , sol-gel method

以铝粉、盐酸、醋酸锆和氧氯化锆为原料,聚乙烯醇(PVA)为纺丝助剂,采用溶胶-凝胶法制备了氧化铝/氧化锆前驱体纤维纺丝液,借助高速离心甩丝机、纳米粒度仪、旋转流变仪等仪器设备,研究了原料配比、浓缩温度、含水率、PVA添加量和种类对纺丝液稳定性、流变性和纺丝性的影响机制.结果表明,按m(氧氯化锆)∶m(醋酸锆)=(0.5～0.9)∶1配制成锆溶液,按照n(铝粉)∶n(盐酸)∶n(蒸馏水)=2∶1∶20配制成铝溶胶,两者按m(氧化锆)∶m(氧化铝)=1∶1均匀混合,加入5％ PVA (PVA占氧化铝、氧化锆质量总和),在75℃下减压蒸馏4～8 h,室温下陈化24～48 h,可得到粘度在1500～2500 mPa·s,含水率在35％～45％,粒度在20 nm左右,流变性好的氧化铝/氧化锆前驱体纤维纺丝液.采用高速离心甩丝机对纺丝液进行成纤实验,获得直径在4～10μm的氧化铝/氧化锆前驱体纤维,说明该纺丝液具有良好的成纤性能.

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