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一種晶體纖維的生產(chǎn)方法與流程

文檔序號(hào):12417070閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種晶體纖維的生產(chǎn)方法,其特征在于,操作步驟如下:

(1)制漿:將柔性二氧化硅纖維、鋁酸鎂纖維和氧化鋯連續(xù)纖維按比例配合后緩慢加入慢速攪拌的料漿池中,與所述料漿池中的結(jié)合劑溶液配制成氧化鋯纖維漿體,直至攪拌均勻; (2)真空吸濾成型:將模具置于攪拌的料漿池中,打開真空泵,通過真空吸濾,獲得形狀穩(wěn)定的纖維板濕坯; (3)煅燒:先預(yù)處理到2000℃,持續(xù)5h,再經(jīng)2000℃煅燒15h,將纖維板濕坯干燥至含水率低于0.5%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體纖維的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟(1)中柔性二氧化硅纖維、鋁酸鎂纖維和氧化鋯連續(xù)纖維的質(zhì)量比為1:2:0.3。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體纖維的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述柔性二氧化硅纖維的制備步驟如下:

1)制備硅酸四乙酯水解液:將硅酸四乙酯、去離子水、磷酸以1:12:0.01的摩爾質(zhì)量比混合在一起,在室溫條件下攪拌8h;

2)配置聚乙烯醇水溶液:將聚乙烯醇粉末加入去離子水中,勻速攪拌10min后,在80℃的溫度下加熱8h-9h,使聚乙烯醇在去離子水中充分溶解,然后停止加熱,繼續(xù)攪拌,自然冷卻至室溫;

3)將硅酸四乙酯水解液與聚乙烯醇水溶液按照1:1的質(zhì)量比混合,并在室溫下攪拌5h-7h,混合液經(jīng)過靜電紡絲裝置制得雜化納米纖維膜,靜電紡絲結(jié)束后,將纖維膜放置在90℃的真空烘箱內(nèi)烘烤1h-1.5h,去除纖維膜中附帶的水分和殘留溶劑;

4)煅燒處理:將上述纖維膜放入設(shè)置好的煅燒爐內(nèi),煅燒爐以10℃/min的速率升溫至850℃-900℃,持續(xù)0.5h后自然冷卻至室溫,該過程將纖維膜中的聚乙烯醇和其他殘留溶劑小分子在高溫條件下斷裂分解,從而得到柔性二氧化硅纖維。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體纖維的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述鋁酸鎂纖維的制備步驟如下:

①將鋁粉和無水氯化鋁按1:1的質(zhì)量比緩慢加入蒸餾水加熱到100℃,反應(yīng)2h-3h,得到無色透明的鋁溶膠;

②在上述鋁溶膠內(nèi)加入硝酸鎂或氯化鎂或乳酸鎂或檸檬酸鎂,使鋁離子與鎂離子的摩爾比保持在2:1,加入醋酸作為穩(wěn)定劑,攪拌均勻至溶液澄清后,在80℃的條件下減壓蒸餾,得到鋁酸鎂紡絲液;

③將鋁酸鎂紡絲液,放入熱處理裝置內(nèi),以4℃/min-6℃/min的速度升溫至600℃,再以6℃/min-10℃/min的速度升溫至1000℃,保持2h-3h,即得到鋁酸鎂纖維。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體纖維的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述氧化鋯連續(xù)纖維的制備步驟如下:

a.將氧化鋯、醋酸、蒸餾水以1:2.8-4:15-25的質(zhì)量比混合,并以氧化鋯:硝酸釔=90:10的質(zhì)量比,加入相應(yīng)質(zhì)量的硝酸釔,以在65℃的溫度下抽氣攪拌反應(yīng)生成無色透明體,然后在75℃-85℃的恒溫條件下減壓蒸餾,出去溶劑,得到醋酸聚鋯紡絲液;

b.將上述醋酸聚鋯紡絲液倒入甩絲罐中,在離心機(jī)轉(zhuǎn)速為16000-20000r/min的條件下,使紡絲液從孔徑為0.5mm的小孔沿水平方向高速離心甩出,然后在溫度為80℃-100℃,噴吹方向?yàn)榄h(huán)形向下的高速氣流噴吹下,被進(jìn)一步牽伸、固化,得到醋酸聚鋯纖維;

c.醋酸聚鋯纖維在空氣氣氛下經(jīng)熱處理工藝,同時(shí)加入氧化釔或者氧化鈣或者氧化鎂作為穩(wěn)定劑,最終得到氧化鋯連續(xù)纖維。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶體纖維的生產(chǎn)方法,其特征在于,鋁溶膠中的鎂鹽為檸檬酸鎂。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體纖維的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟c中的熱處理工藝為:先以1℃/min的速率生溫至100℃,然后以0.3℃/min的速度緩慢升溫至200℃,再以1℃/min的速率升至500℃,最后以2℃/min-3℃/min的速度升至900℃,保溫2h-2.5h。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶體纖維的生產(chǎn)方法,其特征在于,步驟c中的穩(wěn)定劑采用氧化釔。

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