氧化物纤维/氧化物陶瓷基复合材料研究概述

氧化物纤维，氧化物陶瓷基复合材料可以在高温氧化环境下长时间工作，是最有发展潜力的高温结构陶瓷材料之一。决定氧化物纤维，氧化物陶瓷基复合材料性能最主要的2个因素是氧化物纤维的性能和界面材料的组成与结构。笔者介绍了氧化物纤维和界面材料的发展，以及界面材料涂覆方法，并探讨了氧化物纤维，氧化物陶瓷基复合材料的发展趋势。     

溶胶–凝胶法制备多晶钇铝石榴石纤维

以廉价的铝粉、工业盐酸和醋酸钇为主要原料,通过溶胶–凝胶法制备了高性能的多晶钇铝石榴石纤维。采用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、扫描电镜和热重–差示扫描热分析等表征了不同温度下焙烧所得纤维的物相组成、纤维形貌以及前驱体纤维的热分解特性。结果表明:纤维经热处理到900℃时可获得纯相的钇铝石榴石晶体。经1550℃热处理后,所得到的多晶钇铝石榴石纤维的平均晶粒尺寸在200nm左右,拉伸强度在485MPa。     

氧化铝/氧化锆前驱体纤维纺丝液的制备技术研究

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4~8h,室温下陈化24~48h,可得到粘度在1500~2500mPa·s,含水率在35%~45%,粒度在20nm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。     

纳米二氧化硅复合绝热材料研究现状及发展趋势

阐述了纳米二氧化硅复合绝热材料的绝热机理及绝热性能,分别总结了溶胶-凝胶法和气相法制备纳米二氧化硅复合绝热材料的研究现状,并就两种方法制备纳米二氧化硅复合绝热材料的过程中存在的问题作了分析。详细介绍了一些功能性添加材料,包括红外遮光剂、增强材料和高温收缩抑制剂,这些材料对纳米二氧化硅复合绝热材料的性能具有重要的影响。最后展望了纳米二氧化硅复合绝热材料的发展趋势。     

多孔氧化铝陶瓷制备技术研究进展

多孔氧化铝陶瓷同时具有氧化铝陶瓷耐高温、耐腐蚀性好和多孔材料比表面积大、热导率低等优良特点,近年来被广泛应用于节能、环保、生物、化工等众多领域。介绍了现阶段常见的多孔氧化铝陶瓷制备技术,总结了各种制备技术的特点,并对各种不同工艺的研究现状进行了简要综述。最后,展望了多孔氧化铝陶瓷未来可能的发展方向。     

刹车片用无石棉摩擦材料的研究现状与发展趋势

刹车片是由摩擦材料和钢背锚固而成,摩擦材料决定着其安全性、舒适性、环保性等要求.概述了刹车片用无石棉摩擦材料的种类、性能、配方与生产工艺的技术发展状况,存在的问题及未来的发展趋势.重点阐述了陶瓷型摩擦材料,并预测了摩擦材料的前景.     

溶胶-凝胶法制备多晶莫来石纤维

以廉价的铝粉、工业盐酸和酸性硅溶胶为主要原料, 通过溶胶凝胶法制备了多晶莫来石纤维. 采用²⁷Al NMR测试了聚合氯化铝溶胶中Al³⁺的聚集状态, 采用XRD、FT-IR、SEM和TG-DTA等手段表征了不同热处理温度下莫来石纤维的物相组成、纤维形貌以及纤维的热分解特性. ²⁷Al NMR结果表明, Al³⁺主要以Keggin结构的Al₁₃形态存在于聚合氯化铝溶胶中. 具有24个活性Al-OH键的Al₁₃聚阳离子易与硅溶胶中的Si-OH发生失水缩聚反应, 生成具有长链结构的纺丝溶液. XRD、FT-IR和TG-DTA结果表明, 纤维热处理到950℃时开始结晶, 到1000℃可获得单一的莫来石晶相, 整个过程的纤维失重在48.24％. 经1250℃热处理, 获得的莫来石纤维的直径为3～5μm, 晶粒尺寸约为240 nm, 拉伸强度为1.1GPa.     

钇铝石榴石纤维的制备和应用研究进展

钇铝石榴石纤维具有耐高温、抗氧化、低导热率、优异的抗高温蠕变性和良好的光学性能,是一种理想的结构增强材料、绝热耐火材料和光学材料.本文重点评述了近年来钇铝石榴石纤维制备和应用的研究进展,并展望了钇铝石榴石纤维制备和应用的发展趋势.     

氧化锆纤维对纳米SiO2复合绝热材料性能的影响

针对纳米二氧化硅复合绝热材料强度不高、高温环境下收缩严重的问题,采用氧化钇稳定的氧化锆纤维作为功能性添加材料,研究了不同煅烧温度下氧化锆纤维的添加量对绝热材料线收缩率的影响,以及引入氧化锆纤维对绝热材料耐压强度的影响,结合SEM等表征方法及固体烧结动力学理论阐释了氧化锆纤维的增强和抑制绝热材料高温收缩的机理。结果表明:煅烧温度高时,绝热材料线收缩率大。氧化锆纤维的添加能有效降低绝热材料的高温线收缩率。当添加量为6%(质量分数)时,1 000℃下线收缩率从13.3%降至2.6%。随着氧化锆纤维添加量的增加,绝热材料的耐压强度先增大后减小。     

铬纤维复合模块与多晶莫来石纤维复合模块的比较分析

对含铬硅酸铝纤维复合模块和多晶莫来石纤维复合模块的结构进行研究,并重点对含铬硅酸铝纤维复合模块各组成部分的材质进行检测,在此基础上剖析了两种复合模块的优缺点.结果表明,多晶莫来石纤维复合模块的综合性能优于含铬硅酸铝纤维复合模块.