氧化铝纤维的制备方法比较
时间：2017-04-19 作者：91再生 来源：91再生网
氧化铝纤维主要成分为Al2O3，有的还含有SiO2和B2O3等金属氧化物成分，是一种高性能的无机纤维。
与碳纤维、碳化硅纤维等非氧化物纤维相比，氧化铝纤维具有高强度、超常的耐热性和耐高温氧化性的优点，可以在更高温度下保持很好的抗拉强度，长期使用温度在1450-1600℃；
而且表面活性好，易与树脂、金属、陶瓷基体复合，形成诸多性能优异、应用广泛的复合材料；同时还具有热导率小、热膨胀系数低等优点。氧化铝纤维一直被认为是最具有潜力的高温材料。
由于具有优异的性价比和巨大的商业价值，氧化铝纤维正吸引着世界上许多发达国家投入大量的时间和精力去研制、开发与利用。
与国际先进水平相比，
求购废氧化铝厂家研究开发氧化铝纤维起步较晚，基础理论研究和实验技术水平与国外还存在大差距。制备可纺性好、连续性强、缺陷少的氧化铝长纤维成为当今求购废氧化铝厂家氧化铝纤维制备方面急需解决的问题。
二氧化铝纤维的制备
制备氧化铝纤维的原料大多为较易得到的金属氧化物粉末、无机盐、有机聚合物等，它可以通过直接从水溶液、溶胶或者其他一些溶剂中纺丝制成，也可以以黏胶丝为载体来制备。
目前，氧化铝纤维的制备方法主要有溶胶-凝胶法、浸渍法、熔融抽丝法、游浆法等。
溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是在液相条件下将醇盐或无机盐等原料混合均匀，加入有机酸类或高分子类助剂，经过水解和缩聚等反应得到澄清透明的稳定溶胶，溶胶中的胶粒聚合成为凝胶，凝胶经过干燥、煅烧等步骤得到所需要的微米级或纳米级材料。
利用溶胶-凝胶法制备氧化铝纤维主要包括三个步骤，即可纺性溶胶的制备、成纤以及热处理。
可纺性溶胶的制备分为分散法和水解法，其中水解法最为常用。
水解法是以无机盐和醇盐为原料，在催化剂存在的条件下发生水解缩合反应其中无机盐先发生溶剂化反应，形成线性聚合物，这是使溶胶具有成纤性的关键因素。
求购废氧化铝厂家通过调节原料种类、组分比例、溶剂种类、催化剂、pH值和水解聚合温度来控制水解聚合，进而控制生成溶胶的可纺性。
可纺性胶体形成后，运用不同的成纤方法制备凝胶纤维，这些方法主要有离心成纤、平吹成纤和干法纺丝等。
而对凝胶纤维的热处理过程包含化学变化和矿物相变化，即将吸附水、结构水、有机物及某些负离子排除，使纤维结构转化为较稳定的氧化物物相，同时在该过程中控制纤维的致密性和力学等性质。因而热处理时升温速率要缓慢，必须先完全形成低温晶相，再转化为高温晶相。
优点：制品的均匀度高，尤其是多组分制品，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，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400-500℃，制备的氧化铝纤维直径小，因而拉伸强度有较大提高。
缺点：原料多为有机醇盐，价格比较昂贵且对人类身体健康有害，不利于大规模工业生产；整个制备过程所需时间较长，使得工业生产周期过长，产品价格明显提高。
浸渍法
浸渍法是一种传统的催化剂制造方法，通常是将载体放进含有活性物质的水溶液中浸泡，当浸渍平衡后，将剩余的液体除去，再进行干燥、锻烧、活化等过程。
将浸渍法应用于纤维的制造，则是采用无机盐溶液浸渍基体纤维，其中亲水性能良好的有机粘胶纤维作为浸渍基体纤维，无机铝盐水溶液一般作为浸渍液。
在一定条件下将它们混合，基体最大量的吸附浸渍液，其中无机铝盐以分子状态分散于基体纤维中，并非粘附于纤维表面，然后进行热处理，使有机纤维素全部分解，同时吸附的无机盐完成脱水、热解、裂解并分解成为氧化铝，从而在原有机纤维处形成氧化铝纤维，在更高温度下完成晶型转化和纤维的致密化。
优点：可以先将基体纤维编织再浸渍、烧结，因而可得到形状复杂且强度较高的连续氧化铝纤维。
缺点：成本较高且纤维质量较差，产率低，不适宜大规模生产。
熔融抽丝法
熔融抽丝法是1971年美国TYCO研究所研发出的一种制备氧化铝纤维的新方法。熔融抽丝法即在高温下向氧化铝熔体中插入钼制细管，利用毛细现象，熔融液刚好升到毛细管的顶端，然后由顶端缓慢向上拉伸就得到连续α-Al2O3纤维。
此方法制备的纤维直径范围一般在20-150μm之间，长度在3-25mm之间，纤维的横截面一般为扇形、半圆形或圆形，纤维的表面较为光滑，纤维拉伸强度可达到2.35GPa，弹性模量可达451GPa。
优点：既可制备连续纤维，也可制备短纤维，且设备相对简单、成本低、工艺易控，成纤后不需要进一步的热处理。
缺点：由于随着氧化铝含量的逐渐升高，熔体的可纺性逐渐变差并难以控制，目前熔融抽丝法只能用于低氧化铝含量纤维的制备，这些纤维一般只能在低于1200℃的条件下应用，纤维品质相对较低；且这种制备方法成本较高，生产效率较低，不适宜大规模的工业生产。
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