电纺制备ZrO2多孔纤维及其导热性能

本工作采用八水氯氧化锆为原料,六水硝酸钇为稳定剂,选取聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为助纺剂,乙醇为溶剂,通过静电纺丝法制得了前驱体纤维,并将前驱体纤维经高温煅烧获得了ZrO_2多孔纤维。采用XRD、FTIR、拉曼光谱和SEM等表征了纤维的物相及形貌,并测定了纤维的导热系数。结果表明,前驱体纤维经800℃煅烧后形成t-ZrO_2物相,纤维直径约为180 nm,纤维内部出现孔结构,其BET比表面积为15. 36 m2/g,平均孔径为8 nm。当前驱体纤维煅烧温度为1 000℃时,纤维中ZrO_2晶体进一步发育,纤维直径约为270 nm,纤维中仍存在孔结构,BET比表面积为13. 22 m~2/g,平均孔径为9 nm。然而,当前驱体纤维煅烧温度为1 200℃时,纤维中孔道消失并发生烧结现象。因此,经过800℃、1 000℃和1 200℃煅烧所制备的纤维的导热系数逐渐增大,分别为0. 092 9 W/(m·K)、0. 095 1 W/(m·K)、0. 106 8 W/(m·K)。