陶瓷纤维制备技术的研究进展

综述了石英纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维、氮化硼纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维等不同种类陶瓷纤维的制备技术研究现状和技术难点。石英纤维主要采用溶胶-凝胶法制备,需要纤维表面引入氮化硼涂层改善其界面析晶行为;碳化硅纤维主要采用前驱体转化法和活性炭转化法制备,需进行表面涂层增强其性能;氮化硅纤维主要采用溶胶-凝胶法和碳热还原氮化法制备;氮化硼纤维主要采用无机转化法和有机前驱体法制备;溶胶-凝胶法是氧化铝、莫来石和硅酸铝纤维的主要制备方法。未来国内陶瓷纤维研究应进一步提高纤维性能、开发新品种、提高制备技术水平、加强应用研究和拓展应用领域。     

溶胶-凝胶法制备超细氧化镁陶瓷纤维

以碱式碳酸镁和柠檬酸为原料,采用溶胶- 凝胶法成功制得超细氧化镁陶瓷纤维,并应用红外光 谱仪(FTIR)分析了胶体的形成;应用DSC分析了凝 胶前驱体的热处理过程;通过XRD、SEM分析和观察 了凝胶前驱体纤维及其于450℃热处理后所得到的 超细氧化镁陶瓷纤维的形貌和结构。结果表明:凝胶 的可纺性主要受合成反应溶液中柠檬酸与镁离子物 质的量比、溶液的pH值及搅拌时间的影响,在柠檬 酸与镁离子的物质的量比为2,溶液的pH值在4.0 ～5.0,搅拌时间为16～18h的条件下,制得的凝胶 具有较好的可纺性;凝胶的热分解经历脱水、分解及 氧化镁的形成3个阶段,前驱体凝胶纤维经450℃保 温0.5h处理后,可得到直径均匀,表面光滑、致密的 超细氧化镁陶瓷纤维,其直径可在1μm以下。     

先驱体转化含铝碳化硅陶瓷纤维的制备研究进展

先驱体转化含铝碳化硅陶瓷纤维具有高强度、高模量、耐高温、抗氧化等特性,是高温陶瓷基复合材料理想的增强体之一。基于含铝Si C陶瓷纤维的制备工艺路线,从聚铝碳硅烷(PACS)的合成方法及其机理、PACS纤维不熔化处理方法和控制Si(Al)C陶瓷纤维缺陷的研究现状方面综述了先驱体转化含铝Si C陶瓷纤维制备的最新研究进展。讨论了现有PACS合成路线和不熔化处理工艺的优缺点。此外,围绕含铝Si C陶瓷纤维的制备路线,认为后续可持续关注的主要有探索新的PACS合成路线、高效不熔化处理方法和提高Si(Al)C陶瓷纤维力学性能的方法等方面。     

冰醋酸对溶胶-凝胶法制备钛酸铅陶瓷纤维的影响

溶胶-凝胶法制备钛酸铅陶瓷纤维的好坏直接取决于溶胶的质量。采用冰醋酸作为催化剂,重点研究了冰醋酸的用量对溶胶的稳定性、产物的物相组成以及纤维形貌的影响,从而得出了合成稳定溶胶的最佳冰醋酸用量。     

羟基磷灰石陶瓷纤维条成型工艺的研究

以二甲基乙酰胺(DMAc)、无水氯化锂(LiCl)、甲壳素作为溶胶-凝胶体系,加入羟基磷灰石(HA)微粉制成纺丝液,挤压喷制成纤状条带,根据组分制定烧结工艺曲线,使用程控烧结炉进行烧结,获得了HA多孔陶瓷自增强的、致密的HA陶瓷纤维条,并用扫描电镜对纤维条形貌进行了观察。     

新型耐高温氮化物陶瓷纤维研究进展

介绍了耐高温氮化物陶瓷纤维的种类及制备方法即有机聚合物先驱体转化法;综述了Si3N4,BN,SiBN,SiBN(C)陶瓷纤维的研究进展;重点介绍了SiBN(C)陶瓷纤维的研究现状,并与SiC纤维进行性能对比.指出具有耐高温、透波性等功能结构一体化的SiBN(C)陶瓷纤维是陶瓷纤维的重要发展方向,简化先驱体的合成过程及降...     

连续莫来石陶瓷纤维的制备研究

采用异丙醇铝和氯化铝作铝源,正硅酸乙酯作硅源,通过溶胶-凝胶法合成含有Al-O-Si长链的溶胶,干法纺丝制备莫来石连续纤维.对溶胶及凝胶进行了FT-IR分析和TG-DTA分析,研究了其光谱和热学性质,并对烧结后的纤维做SEM观察、XRD分析、XRF分析等.测试结果表明,在前驱体溶胶中含有Al-O-Si及Si-O-Si等为骨架的长链,具有较好的可纺性和稳定性;所得纤维直径在十几个微米,晶粒比较细小,在100～200nm之间;烧结过程中没有其它晶相出现.     

近化学计量比SiC陶瓷纤维先驱体制备方法

近几年来，近化学计量比SiC陶瓷纤维的制备已成为SiC陶瓷纤维领域中的热点．PMS和PSE是制备近化学计量比SiC陶瓷纤维的两种先驱体，其制备是得到近化学计量比SiC陶瓷纤维的关键．因此本文综述了近化学计量比SiC陶瓷先驱体的制备方法，包括脱卤合成、MeSiH3的催化脱氢偶合、H3SiH2SiCH3的脱氢偶合、Bu4PCl催化氯硅烷重分配反应等，同时也简评了国内的发展。     

液相先驱体转化结合溶胶凝胶法合成ZrC-SiC纳米复合粉体

以八水合氧氯化锆为锆源、正硅酸乙酯为硅源、蔗糖为碳源,采用液相先驱体转化结合溶胶凝胶法合成ZrC-SiC纳米复合粉体.借助傅立叶红外光谱仪分析了有机锆先驱体的官能团,借助X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了Si/Zr摩尔比对复合粉体物相组成与显微形貌的影响.研究表明:有机锆先驱体具有链状或网状结构;1450℃烧成并保温2 h,Si/Zr摩尔比0.28时复合粉体中仍存在未反应的m-ZrO2相,Si/Zr摩尔比增加至1.11、2.56、5.88、23.17时均合成了纯相ZrC-SiC纳米复合粉体;随着Si/Zr摩尔比的增加,复合粉体粒径变化不大;Si/Zr摩尔比为2.56时平均粒径仅90 nm,且元素分布均匀.     

关注陶瓷纤维的发展和未来

陶瓷纤维是一种性能优异、纤维状轻质的新型绝热节能材料,广泛应用于工业、民用及国防领域的耐高温、绝热部位。随着各国对节能的重视,陶瓷纤维得到了很好的应用和快速发展。首先综述了陶瓷纤维的发展变迁,然后介绍了国外厂家竞相开发陶瓷纤维新品种扩大应用范围的状况,以及我国陶瓷纤维研发的进展;最后讨论了陶瓷纤维的制造工艺;同时指出了陶瓷纤维的发展前景。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅

以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅。通过控制原料配比、温度和催化剂等因素,分析其对成胶状态、成胶时间、产物粒径大小的影响,得到了制备纳米二氧化硅的优化工艺条件。     

碳纤维增强SiC陶瓷复合材料的研究进展

碳纤维增强SiC陶瓷基复合材料具有良好的高温力学性能，是航空航天和能源等领域新的高温结构材料研究的热点之一．本文回顾了增强体碳纤维的发展，对材料的成型制备工艺，材料的抗氧化涂层研究进展和现有的一些应用做了综述，并展望了碳纤维增强SiC陶瓷基复合材料以后的研究重点及发展前景．     

纤维增强陶瓷摩擦材料研究现状

纤维增强陶瓷材料具有较高的摩擦系数、抗滑动磨损性、抗蚀性,较高的抗压强度和较低的热膨胀系数,因此在摩擦材料领域引起了越来越多的关注和研究。本文对纤维增强陶瓷摩擦材料的研究进展进行了简要的综述。     

陶瓷纤维催化剂载体的制备及其性能

利用陶瓷纤维毡为原料,通过适当的成型工艺将纤维毡制备成陶瓷纤维催化剂载体.探讨浸润助剂(十二烷基硫酸钠,SDS)用量、纤维毡的干燥工艺及黏结剂浓度对陶瓷纤维催化剂载体的成型和性能的影响.确定最优的成型工艺,以质量分数0.2％的SDS作浸润助剂,150℃干燥2 min,质量分数30％的硅溶胶作黏结剂,浸渍粘结后烘干,即制...     

PAN基碳纤维原丝纺丝技术及其发展现状

简介了PAN基碳纤维原丝纺丝技术的发展进程.结合目前全球主要PAN基碳纤维生产企业碳纤维原丝产品的生产方法、专利及学术研究情况,分别对湿法纺丝、干喷湿纺、凝胶纺丝、静电纺丝、熔融纺丝等PAN基碳纤维原丝典型的纺丝技术以及知识产权情况进行了阐述和分析.指出我国碳纤维技术仍处于入门阶段,其发展受许多重要因素制约,必须把我国碳纤维产业化发展提升到国家战略高度予以重视.     

浅论陶瓷技术与陶瓷艺术的关系

本文试将时间为线索,技术的突破和审美的反思变革为时间节点,分述各个时期中陶瓷技术和陶瓷技术的关系。     

聚合物先驱体转化法制备陶瓷MEMS器件

简述了聚合物先驱体转化陶瓷(PDC)法在制备陶瓷纤维、陶瓷涂层和陶瓷粘接等方面的应用,重点介绍了PDC法在微机电系统(MEMS)器件制造中的发展概况。耐高温MEMS的发展面临两大挑战:高温材料的选择和发展合适的微加工技术。指出了传统加工技术制备陶瓷MEMS的不足,着重介绍了PDC法制备陶瓷MEMS的优缺点。以国外采用PDC法制备陶瓷MEMS的几种典型器件为例,指出该方法在制备陶瓷MEMS器件中存在的问题和未来的发展方向。     

Fluidized state gelation of ceramic microspheres: Feasibility study of a continuous process and analysis of the chemical dehydration phenomena

A continuous gelation process for producing aluminum and zirconium hydroxide microparticles was conceived and tested in a lab‐scale apparatus. Fluidized state was devised as an appropriate hydrodynamic configuration to maintain the reacting sol microdrops suspended: stable non‐coalescing spherical gel particles in a size range quite below 100 μm were produced via gelation. The microspheres produced by a subsequent calcination step showed a diameter ranging between 2 μm and 20 μm. This powder, without further size classification, was an optimal product to manufacture test specimens by sintering. Measurements on the mechanical properties, such as toughness, flexural strength and hardness, classified the test bars as a very promising ceramic material. In order to enlighten the chemical drying phenomenon and devise the main governing mechanisms acting in the gelation reaction, an extremely simplified experimental system was set. A single drop of sol was deposited into a given amount of the dehydrating liquid medium and observed by an optical microscope; image analysis permitted us to identify the gel formation, the size reduction kinetics, as well as secondary phenomena.