【摘 要】
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陶瓷纤维/晶须复合网络结构具有很好的压缩回弹和孔隙率高、比表面积大,透气阻力小、可控孔径以及耐高温、高压、耐化学介质腐蚀等特点,在热密封材料和催化过滤领域具有广泛应用前景,实现纤维/晶须复合结构的可控,对材料性能的可控具有重要的理论和实际意义.为了研究莫来石晶须在纤维表面的生长机理及实现结构可控,本论文研究了铝硅溶胶及氟化铝体系及纤维/铝硅溶胶和氟化铝体系,不同热处理温度后的物相及形貌变化.通过改
【机 构】
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天津大学材料学院,先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室,天津300072
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陶瓷纤维/晶须复合网络结构具有很好的压缩回弹和孔隙率高、比表面积大,透气阻力小、可控孔径以及耐高温、高压、耐化学介质腐蚀等特点,在热密封材料和催化过滤领域具有广泛应用前景,实现纤维/晶须复合结构的可控,对材料性能的可控具有重要的理论和实际意义.为了研究莫来石晶须在纤维表面的生长机理及实现结构可控,本论文研究了铝硅溶胶及氟化铝体系及纤维/铝硅溶胶和氟化铝体系,不同热处理温度后的物相及形貌变化.通过改变纤维加入量及控制孔隙率,研究晶须的生长与孔隙率或气相分压的关系.研究了分步热处理与复合结构的关系.研究结果表明:700℃热处理时形成莫来石、800℃生成黄玉、900-1000℃生成刚玉.为了使该复合结构获得足够的强度,在1000℃以上得到莫来石,在700℃下保温是必须的步骤,并确定了莫来石晶须形成及生长机理.通过适当调整氟化铝加入量及基础材料孔隙率,在莫来石纤维上生长形状可控莫来石晶须,得到了比表面积很大的多孔材料,并以其为催化剂载体,通过浸渍法将催化剂以盐溶液的形式均匀的分布在纤维、晶须表面.不仅避免了催化剂以颗粒形式混合时,因团聚导致催化效率的降低,纤维/晶须多孔材料也拓展了催化剂的使用范围,使催化剂的使用变得更加便捷.
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