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溶胶-凝胶法制备 Al2O3-Y3Al5O12(YAG)复相纤维

乔健 , 刘和义 , 朱玉龙 , 崔宏亮

耐火材料 doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.011

为了节约成本,制备直径均匀的纤维,以无水氯化铝、铝粉、硝酸钇、醋酸钇和醋酸为原料,通过溶胶-凝胶法和离心纺丝技术制备了多晶 Al2 O3-Y3 Al5 O12(YAG)复相纤维。并用 FT-IR、XRD、TG、SEM对其进行了表征。结果表明,前驱体溶胶具有良好的稳定性和可纺性。凝胶纤维在800℃热处理2 h,由无定形转变成γ-Al2 O3相,1300℃则完全转变成α-Al2 O3和 Y3 Al5 O12相。凝胶纤维经干燥后,表面光滑、直径均匀(9~10μm)。随着热处理温度的升高,晶粒逐渐长大、纤维强度逐渐下降。

关键词: 氧化铝-钇铝石榴石 , 溶胶-凝胶法 , 复相纤维 , 微观形貌

莫来石纤维制备方法综述

乔健 , 刘和义 , 崔宏亮 , 朱玉龙

硅酸盐通报

莫来石纤维是一种重要的陶瓷材料,被广泛用作高温隔热材料、金属基或陶瓷基复合材料的增强体等.本文主要综述了莫来石纤维的多种制备方法,特别是重点介绍了溶胶-凝胶法制备多晶莫来石纤维的研究现状.在溶胶-凝胶法制备莫来石纤维的过程中,原材料的选择、单相和双相溶胶的制备以及各种因素都会影响水解和浓缩过程,并决定莫来石纤维的最终性能.最后对制备莫来石纤维的发展方向进行了展望.

关键词: 莫来石纤维 , 制备工艺 , 溶胶-凝胶法 , 影响因素 , 进展

溶胶-凝胶法制备多晶莫来石连续纤维

乔健 , 刘和义 , 崔宏亮 , 朱玉龙

硅酸盐通报

以无水氯化铝、铝粉、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过溶胶-凝胶法合成了双相莫来石溶胶,采用离心纺丝法制备了多晶莫来石连续纤维.结果表明,前驱体溶胶具有良好的纺丝性和稳定性.凝胶纤维1100℃热处理2h,由无定型态转变成γ-Al2O3相,1300℃纤维莫来石化.1400℃烧结后,纤维表面光滑、直径均匀.随着热处理温度的提高,晶粒逐渐长大.

关键词: 莫来石纤维 , 溶胶-凝胶法 , 热处理制度 , 微观形貌

TiO2/SiO2纤维的表征及其光催化活性

裴石光 , , 刘和义 , 刘贵双 , 刘金强 , 杨晨

人工晶体学报

本文采用溶胶-凝胶法及离心甩丝,以TiCl4为钛源、乙酰丙酮为螯合剂成功制备了TiO2/SiO2纤维,并采用XRD 、FE-SEM、FT-IR和DSC -TG等手段对样品结构和性能进行表征.结果表明掺入SiO2可以抑制TiO2晶粒长大和晶型转变,700℃热处理后,未掺SiO2和掺15wt% SiO2的样品晶粒大小分别为32.4 nm和7.6 nm.TiO2/SiO2纤维直径为10~20μm,且表面含有大量纳米气孔.以活性艳红X-3B溶液为降解对象,研究了掺杂量、热处理温度对纤维光催化活性的影响,表明最优的方案为掺15wt% SiO2、热处理制度为700℃/2 h.

关键词: 光催化 , TiO2纤维 , SiO2掺杂

热处理气氛对制备氧化锆连续纤维的影响

刘贵双 , 刘和义 , 裴石光 , 陈炎 , 刘金强

材料导报

以氧氯化锆、乙酰丙酮等为原料合成聚乙酰丙酮合锆纺丝液,经干法纺丝和水蒸气气氛热处理制备氧化锆连续纤维.通过DSC-TGA、FT-IR、GC-MS、SEM等手段,研究了纤维在空气和水蒸气气氛热处理中的热解转变机制.结果表明,在空气气氛热处理过程中,聚乙酰丙酮合锆前驱体纤维中所含有机物以脱氢碳化和碳氧化方式被去除,产生的应力使氧化锆纤维结构出现裂纹,纤维强度低;而在水蒸气气氛热处理过程中,有机物在水蒸气水解作用下直接以分子整体挥发的方式被去除,所得氧化锆纤维结构致密均匀、强度高.

关键词: 氧化锆连续纤维 , 热处理气氛 , 聚乙酰丙酮合锆

聚乙酰丙酮合锆甩丝法制备氧化锆纤维棉

刘和义 , 刘贵双 , 裴石光 , 陈炎 , 刘金强

硅酸盐通报

采用氧氯化锆、乙酰丙酮等原料合成聚乙酰丙酮合锆纺丝液,经离心甩丝和水蒸汽气氛热处理,成功制备出长度1 ~ 10 cm、直径4~15 μm、洁白柔韧的ZrO2纤维棉.通过FT-IR和1 H-NMR测试,推测了聚乙酰丙酮合锆的链状分子结构.初步研究了高温煅烧后ZrO2纤维的微观结构变化情况,结果表明:直接经1650 ℃/24 h煅烧,纤维晶粒发生明显长大,同时纤维柔韧性也显著下降;而先经1900℃/10 min快速超高温烧结预处理,再经1650℃保温120 h煅烧,纤维晶粒未发生明显长大,纤维仍可保持较好的柔韧性,表明快速超高温烧结预处理是提高ZrO2纤维高温结构稳定性的有效手段.

关键词: 氧化锆纤维 , 聚乙酰丙酮合锆 , 离心甩丝 , 高温结构稳定性

氧化锆连续纤维的制备进展与应用前景

刘和义 , 侯宪钦 , 王彦玲 , 赵相金 , 许东

材料导报

氧化锆连续纤维综合性能优良、强度高、绝热好、耐高温、抗腐蚀,可作为陶瓷基和金属基等复合材料的增强材料,应用于航空、航天和军事等领域.系统地阐述和评价了氧化锆连续纤维的结构、性能、制备方法和应用前景,简要地分析了纤维制备中影响纤维性能的各种因素.

关键词: 氧化锆 , 连续纤维 , 制备 , 复合增强材料

氧化锆连续纤维的高温蠕变及其研究方法

赵相金 , 刘和义 , 侯宪钦 , 许东 , 王彦玲

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2005.02.014

氧化锆连续纤维在航空、航天及工业领域中有重要的用途.本文总结了氧化锆连续纤维高温蠕变的基本概念,系统介绍了研究氧化锆纤维高温蠕变的方法及目前氧化锆陶瓷材料高温蠕变性能的研究现状.

关键词: 氧化锆连续纤维 , 高温蠕变性能 , 蠕变速率

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