硅铝系陶瓷纤维具有优良的性能,在冶金、石油化工等领域得到了广泛应用。但是传统的硅铝系陶瓷纤维矿物粉尘能与生物细胞产生较强的生物化学作用,这不但危害了人体健康,而且对环境也造成一定的污染。研究表明:传统纤维（持久性矿物纤维）对人体的致癌存在潜在危险,可溶性陶瓷纤维（非持久性纤维）则没有致癌性。国外市场上出现许多可溶性陶瓷纤维的新品种,而我国在可溶性陶瓷纤维方面的研究才刚刚开始。 本文探讨了生物可溶性陶瓷纤维的降解机理,并通过调整可溶性陶瓷纤维中C/M比和引入不同的添加剂,研究了C/M值和添加剂对可溶性纤维的粘度、降解性能、高温使用性能的影响。 在CaO-MgO-SiO₂系中,通过调整不同C/M比和加入不同的添加剂,研究了可溶性陶瓷纤维在模拟肺液中溶解以及纤维在溶解前后的SEM检测,探讨了CaO-MgO-SiO₂系可溶性陶瓷纤维降解机理:一方面生物可溶性陶瓷纤维从表面开始溶解,膨胀,使结构疏松,表面积迅速扩大,纤维被分散;另一方面,纤维中的非晶态二氧化硅与水作用,不断地溶解,可溶性纤维中的硅酸镁、硅酸钙消耗了水中的氢离子,使Gamble溶液的pH值增加,pH值增加的Gamble溶液进一步地侵蚀纤维。 在CaO-MgO-SiO₂系中,随着锆英石含量的增加,可溶性陶瓷纤维的降解性能下降;随着氧化钛和硼酸含量的增加,可溶性纤维的降解性能增加。生物可溶性陶瓷纤维中的C/M比也能影响生物可溶性纤维的降解性能,随着C/M比值的增加生物可溶性陶瓷纤维的降解能力先增强后减弱,并在C/M为5.4时降解性能达到最佳。 在CaO-MgO-SiO₂系中,通过DTA、X-ray等手段研究了在不同时间和温度下处理后的可溶性陶瓷纤维的析晶特性。发现不同C/M比和不同添加剂的可溶性陶瓷纤维的析晶性能亦不同。随着C/M增加生物可溶性陶瓷纤维析晶能力先降低后增强,在C/M为5.4时可溶性纤维的析晶能力较低,热稳定性较高;在相同C/M比下,随着锆英石的增加可溶性陶瓷纤维析晶性能降低,热稳定性增强;添加硼酸、氧化钛促进了可溶性纤维的析晶,降低了纤维的热稳定性。 在CaO-MgO-SiO₂系中,通过生物可溶性陶瓷纤维的高温熔体实验,研究了生物可溶性陶瓷纤维的粘度变化曲线。结果表明:生物可溶性陶瓷纤维高温熔体粘度随着温度的升高粘度降低,随着二氧化硅的含量增加纤维的熔体粘度增加。在熔体低温区时,可溶性陶瓷纤维高温熔体粘度随着二氧化钛的含量增加熔体粘度增加;在熔体高温区时,可溶性陶瓷纤维高温熔体粘度随着二氧化钛的含量增加熔体粘度降低。