[發明專利]固態復合陶瓷前驅體、復合纖維棉及其制備方法

在審

• 申請號: 201711304618.7
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107986797A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 朱博敏;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 蘇州圖納新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;D01F9/08;D01F9/10;D01D5/18;D01D5/00
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32295
• 代理人: 葉棟

1.一種固態復合陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供聚鋁氧烷和聚鋯氧烷，將所述聚鋁氧烷和聚鋯氧烷混合，并通過高溫聚縮得到所述固態復合陶瓷前驅體。

2.如權利要求1所述的固態復合陶瓷前驅體，其特征在于，在所述固態復合陶瓷前驅體中，鋯元素和鋁元素的質量配比折合成ZrO₂:Al₂O₃，優選為X：(10-X)，其中1≤X≤9。

3.如權利要求1所述的固態復合陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于，在所述高溫聚縮過程中，溫度優選為120-200℃。

4.如權利要求1所述的固態復合陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于，在所述高溫聚縮過程中同時進行減壓蒸餾。

5.一種由權利要求1至4中任一項所述的固態復合陶瓷前驅體的制備方法所制得的固態復合陶瓷前驅體，其特征在于，所述固態復合陶瓷前驅體的軟化點位于50-125℃。

6.一種復合纖維棉的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、提供紡絲原料，所述紡絲原料包括如權利要求5所述的固態復合陶瓷前驅體，將所述紡絲原料通過紡絲工藝得到纖維棉原絲；

S2、將所述纖維棉原絲進行固化并裂解，以得到纖維棉織物；

S3、將裂解后的纖維棉織物進行燒結和超高溫處理，以得到所述復合纖維棉。

7.如權利要求6所述的復合纖維棉的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述紡絲工藝包括離心甩絲，所述離心甩絲的具體步驟包括：

將所述紡絲原料置于離心甩絲機中，在氮氣氣氛中升溫加熱，待所述紡絲原料熔融為均勻的熔體并脫除殘余氣泡后，將所述熔體從所述離心甩絲機的甩絲孔中高速甩出，以得到纖維棉原絲。

8.如權利要求7所述的復合纖維棉的制備方法，其特征在于，所述離心甩絲的條件包括：所述升溫加熱的溫度優選為110-180℃、所述離心甩絲機的轉速優選為4000-20000r/min、所述離心甩絲機的甩絲盤孔徑優選為0.1-0.5mm。

9.如權利要求6所述的復合纖維棉的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述紡絲工藝包括噴吹成纖，所述噴吹成纖的具體步驟包括：

將所述紡絲原料置于噴吹設備中，升溫加熱至所述紡絲原料完全熔融，在所述噴吹設備中噴吹成纖以得到纖維棉原絲。

10.如權利要求9所述的復合纖維棉的制備方法，其特征在于，所述噴吹成纖的條件包括：溫度優選為100-220℃、氣壓優選為0.05-0.6MPa、液壓優選為0.05-0.15Mpa、噴絲液方向與氣流方向的夾角優選為20-70°。

11.如權利要求6所述的復合纖維棉的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述固化的具體步驟包括：

將所述纖維棉原絲置于恒溫恒濕箱中，先升溫至30-40℃，在30-45％的相對濕度下保溫20min-2h，再升溫至60-95℃，在60-95％的濕度下保溫10min-2h，冷卻至室溫得到固化的纖維棉織物。

12.如權利要求6所述的復合纖維棉的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述裂解的具體步驟包括：

將固化后的纖維棉織物置于高溫爐中以0.5-30℃/min升溫至500-800℃，并在裂解氣氛中保溫30min-2h進行裂解。

13.如權利要求12所述的復合纖維棉的制備方法，其特征在于，用于形成所述裂解氣氛的氣體包括氮氣、氬氣、氦氣以及空氣中的一種或一種以上氣體。

14.如權利要求6所述的復合纖維棉的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述燒結的具體步驟包括：

將裂解后的纖維棉織物在空氣氣氛中以0.15-100℃/min的升溫速率升溫至1000-1800℃，燒結處理1min-10h。

15.一種由權利要求6至14中任一項所述的復合纖維棉的制備方法所制得的復合纖維棉。