牛基烨-3110706041-氧化铝纤维综述VIP专享VIP免费

牛基烨3110706041复合材料11021、在实际的工作应用中，选择增强体主要要注意哪些事项?1）力学性能：杨氏模量和塑性强度2）物理性能：密度和热扩散系数3）几何特性：形貌和尺寸4）物理化学相容性5）成本因素国内外氧化铝纤维的制备技术及其应用现状1、前言氧化铝纤维，英文名，又称多晶氧化铝纤维，属于高性能无机纤维，是一种多晶陶瓷纤维，具有长纤、短纤、晶须等多种形式。氧化铝纤维直径~|J,密度~，强度〜，模量〜，最高使用温度为〜°C，以为主要成分，并含有少量的、、、等。与碳纤维和金属纤维比较，氧化铝纤维具有高强度、高模量、高耐热性和耐高温氧化性，在高温下具有较高的拉伸强度。氧化铝纤维表面活性好，与金属、陶瓷等基体材料易于复合；热导率剂热膨胀系数低；抗震性好；原材料成本较低，具有较高的性价比。尤其是采用溶胶凝胶法制造的氧化铝纤维，其烧结温度大大降低，还可以进行精确化学计量控制，制造出性能更优异的氧化铝纤维。基于此，氧化铝纤维在军工、航天航空上具有重要的战略意义、巨大的商业价值，吸引了许多发达国家投入大量人力、物力和财力进行研制开发与利用。美国等发达国家已将其作为航空、航天飞行器和民用汽车工业中先进发动机组件的极具发展潜力的材料之一。2、制备工艺氧化铝纤维制法不同其的结晶态和含量各异，制取工艺比较简单，对生产设备和生产条件要求不高，与碳纤维相比，氧化铝纤维的成本要低很多，且原料易得，这为氧化铝纤维的大量应用提供了充足的条件。由于氧化铝熔点高达°C,其熔体粘度低，成纤性差,故无法用熔融法制取氧化铝纤维，目前主要有以下几种制取工艺。淤浆法淤浆法是以粉末为主要原材料，加入分散剂、流变助剂、烧结助剂等，在一定条件下制成可纺混合物，再挤出成纤、干燥、烧结,得到直径在p左右的氧化铝纤维。例如，将粒径小于p的a微粉、（）和适量的水溶液在一定条件下充分混合均匀，使之形成可纺粘稠浆液，由该浆液纺出的丝经过干燥、烧结后就得到多晶连续纤维。该方法生产中的浆料含水分及挥发物较多，在烧结前必须进行干燥处理，并要选择适当的升温速率，防止气体挥发时体积收缩过快导致纤维破裂。年，美国杜邦公司最早采用淤浆法生产氧化铝纤维，将a（直径WM）粉末与羟基氯化铝和氯化镁作为粘结剂在一定条件下混合制成一定粘度的可纺浆料，干法纺丝，经过干燥，然后烧结到°C的高温，得到a多晶纤维，其氧化铝含量为。其商品牌号为，该氧化铝纤维的断裂伸长率低，仅为，因而应用受到限制。日本公司采用淤浆法生产氧化铝纤维，用a粉末为主要材料，辅以其他添加剂，制成可纺浆料，经干法纺丝后在一定的温度下进行干燥，烧结处理得到表面光滑的氧化铝纤维。溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种新型的成型方法一般以铝的醇盐或无机盐为原料同时加入其它有机酸催化剂溶于醇水中得到混合均匀的溶液经醇解水解和聚合反应得到溶胶浓缩的溶胶达到一定粘度后进行纺丝得到凝胶纤维随后进行热处理得到氧化铝纤维。美国公司通过溶胶凝胶法生产了系列的陶瓷纤维。其中组分为。制备方法是在含有甲酸根离子和乙酸根离子的氧化铝溶胶中加入作为硅组分的硅溶胶和作为氧化硼组分的硼酸得到混合溶胶浓缩成纺丝液进行挤出纺丝然后在C以上带有张力条件下烧结得到连续氧化铝纤维。溶胶凝胶法具有以下优点制品的均匀度高尤其是多组分的制品其均匀程度可达分子或原子水平制品纯度高因为所用原料的纯度高而且溶剂在处理过程中容易被除去烧结温度比传统方法约低~C；制备的氧化铝纤维直径小因而拉伸强度有较大提高。溶胶凝胶法制备氧化铝纤维是近年来研究的热点许多研究者应用这种方法控制化学计量组成制备了莫来石型氧化铝纤维具有莫来石晶体结构不含无定型硅提高了纤维的抗蠕变性降低了热膨胀系数在复合材料领域很有吸引力。溶胶凝胶法制备氧化铝纤维工艺简单可设计性强产品多样化是一种很有发展前途的制备无机材料的方法。预聚合法预聚合法先将烷基铝和其它添加剂在一定条件下聚合，形成一种铝氧烷聚合物，将该聚合物溶解在有机溶剂中，加入硅酸酯或有机硅化合物，再对该混合物进行浓缩处理成可纺粘稠液，再经过干法纺丝成先驱纤维，分别在°C和°C...