溶胶凝胶法制备氧化铝纤维的研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a3799222999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文全面阐述了纯氧化铝纤维的高强度、高模量、耐高温、抗蠕变等特性,在军事、民用方面的广泛用途以及制备氧化铝纤维的多种方法,在此基础上系统研究了从廉价原料出发,利用无机先驱体,通过溶胶凝胶法制备氧化铝纤维的全部过程。 利用原料制备出羧酸铝溶液,通过搅拌浓缩形成具有纺丝性能的前驱体,然后手工拉丝得到凝胶纤维,经过干燥后,在高温下烧结形成氧化铝纤维。 当铝粉:甲酸:乙酸:水为1:4:3:24时,能形成稳定透明的羧酸铝溶液,用该溶液制备出具有可纺性能的凝胶前驱体。制备溶液时温度的高低将影响铝粉的溶解以及随后所形成胶体的可纺性能,根据理论与实践本实验溶解铝粉采用沸水浴加热。 对稳定澄清的羧酸铝溶液、凝胶以及当原料配比不当时所形成的沉淀进行红外吸收光谱分析并对其进行了比较得出当配比不当时会导致铝盐水解,形成了Al-O-Al键而导致沉淀产生。只有铝盐水解成二次碱式复合羧酸盐后聚合形成了由Al-O-C键联合的高分子链,这样才能形成具有可纺性的溶胶凝胶。 研究中还发现,溶液在搅拌浓缩过程中控制溶液的pH值,使其保持在2左右,这样才能抑制水解速度,形成具有良好纺丝性能的胶体。因此本实验中尝试采用醋酸或乳酸调节溶胶pH值,发现当加入4%的醋酸或乳酸都能保证形成透明的铝凝胶。 在制备溶胶过程中,如果在浓缩液中加入0.02-0.04%的纺丝助剂PVA,不但能使浓缩过程缩短,更能增强胶体的粘弹性,提高胶体的纺丝性能。 用热分析研究了凝胶纤维在热处理分解过程中的物理化学变化,确定了凝胶中自由水和结构水的含量,制定出了合理的凝胶纤维的干燥和热处理制度。根据XRD测试结果得出凝胶纤维是由非晶状态转化为立方结构的γ-Al2O3,经过高温处理后转化为密排六方结构的a-Al2O3纤维,并成功制备出了纯氧化铝纤维。用SEM观察了未干燥、干燥后的凝胶纤维以及热处理后得到的氧化铝纤维的表面形貌。
其他文献
传统的相变诱发塑性钢由于硅含量高(通常达1.5%),使钢产生许多缺陷,为了降低硅含量而又不影响相变诱发塑性钢的性能,各国都进行了以其它合金元素来替代硅的尝试,现已证实Al代Si的T
锆钛酸铅基(PZT)材料在压电材料及其应用领域中一直占据着主导地位。然而,铅的毒性很高,随着人们对生存环境质量要求的逐步提高、国际环境保护呼声的日益高涨,目前,作为无铅材料的
重金属作为土壤环境中重要的污染物,由于其难以去除并易通过食物链累积来危害人类及生态系统的健康,因此,重金属对陆生生物的生理毒性及其在污染土壤中的环境行为研究已成为
服务企业,促进企业发展,一直以来都是全省经信部门的一个重要职责.这次《浙江省民营企业发展促进条例》(以下简称《条例》)明确指出,由经信部门负责组织实施民营企业发展促进
期刊
捷安特电动车(昆山)有限公司一直致力于推动自行车骑行文化,近年来伴随E-Bike在欧洲市场份额的不断增长,自行车电动化也是目前国际趋势,捷安特电动车的外销市场销量也在逐年
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
家庭是人类社会生活的基本单位,日常生活的衣、食、住、行等活动均会产生直接或间接的碳排放。近年来许多研究已表明:由居民生活消费带来的能源消耗及温室气体排放比例越来越
气候变化会对人们的日常生活产生重要的影响,同时,也会对森林种植和管理工作造成一定的影响.比如,目前由于城市化发展过程中工业企业各项生产经营活动规模的不断扩大,导致全
丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza)是由植物根系与丛枝菌根真菌(Arbuscularmycorrhizal fungi,AMFs)形成的一种共生体,是最为古老且分布最为广泛的一类菌根。在自然界中,约80%的陆地
我国水利水电工程建设规模正在逐渐扩大,在这样的趋势下,随之产生了诸多的问题,对水利水电测绘行业的发展带来了一定的影响,水利水电测绘行业的良好发展是所有人共同所期待的