氧化鋁纖維制備工藝及表面涂層性能表征研究.pdf

1、Al2O3纖維是一種具有超常耐熱性、耐高溫氧化和抗酸堿腐蝕性能的無(wú)機(jī)陶瓷纖維。制備Al2O3纖維的原料成本較低、生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、民用復(fù)合材料領(lǐng)域。本文采用溶膠凝膠法制備無(wú)機(jī)鋁溶膠，經(jīng)過(guò)離心紡絲、干燥、燒成分別得到致密的和可控氣孔率的Al2O3纖維。研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面。
　　(1)選取磷酸二氫鋁溶膠制備Al2O3纖維先驅(qū)體。以Al(OH)3為鋁源，與HPO4反應(yīng)生成磷酸二氫鋁溶膠，經(jīng)過(guò)離心紡絲，得到直徑

2、為4-12μm的凝膠纖維。這種制備工藝反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)能量溫和的釋放、不產(chǎn)生酸性氣體、過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。得到的凝膠纖維經(jīng)過(guò)干燥、煅燒制備出AlPO4-Al2O3復(fù)合纖維，通過(guò)TG-DTA、XRD、SEM等分析手段對(duì)其進(jìn)行分析表征。制定出合理的煅燒曲線，并探討了煅燒溫度對(duì)于纖維成分及形貌的影響。在高溫(1580℃)煅燒條件下纖維出現(xiàn)α-Al2O3相，同時(shí)仍然有AlPO4相存在。纖維不能達(dá)到α-Al2O3純相，因此制備工藝還需做進(jìn)一步探究。

3、r>　　(2)由于磷酸二氫鋁溶膠制備Al2O3纖維在1580℃高溫煅燒條件下不能合成純相α-Al2O3，我們選用氯化鋁與鋁粉反應(yīng)路徑制備無(wú)機(jī)鋁溶膠，經(jīng)過(guò)摻雜Y2O3、Y2O3穩(wěn)定的ZrO2以及Sm2O3，制備出致密性良好的氧化物摻雜Al2O3纖維。研究中主要探討了摻雜、煅燒溫度對(duì)于Al2O3纖維氣孔率以及致密度的影響。研究表明，摻雜Y2O3穩(wěn)定的ZrO2可以有效抑制高溫煅燒下晶粒的長(zhǎng)大，而且在很大程度上減少Al2O3纖維的氣孔率，提高其

4、致密度;不同含量的8m2O3摻雜可以明顯的控制Al2O3纖維的氣孔率。
　　(3)研究了Bi2WO6微晶在多孔Al2O3纖維上的原位生長(zhǎng)及其光催化性。以多孔Al2O3纖維為載體，應(yīng)用水熱方法使Bi2WO6在纖維上原位生長(zhǎng)。利用XRD、SEM等分析測(cè)試手段對(duì)樣品進(jìn)行表征，研究了在水熱溫度為180℃條件下，不同水熱保溫時(shí)間和pH值對(duì)纖維上Bi2WO6形成及結(jié)晶形貌的影響。分析評(píng)價(jià)了負(fù)載有Bi2WO6的多孔Al2O3纖維在可見(jiàn)光輻照下對(duì)