[發明專利]一種高性能的Al₄SiC₄纖維及其制備工藝在審

申請號：	201910503731.0	申請日：	2019-06-04
公開（公告）號：	CN110436927A	公開（公告）日：	2019-11-12
發明（設計）人：	程鳳岐;趙心明;程鈴釜	申請（專利權）人：	程鈴釜
主分類號：	C04B35/56	分類號：	C04B35/56;C04B35/622
代理公司：	太原智慧管家知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14114	代理人：	馬俊平
地址：	030000 山西省太***	國省代碼：	山西;14
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摘要：
搜索關鍵詞：	纖維制備工藝抗拉伸性能生產成本低重量百分比工藝制備軌道交通海洋工程纖維性能原料資源規模化鋁釩土硅石抗扭制備航海航天航空汽車應用
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【說明書】：

本發明公開了一種高性能的Al₄SiC₄纖維及其制備工藝，一種高性能的Al₄SiC₄纖維，由以下重量百分比的原料制成：65％?80％的鋁釩土和20％?35％的硅石。本發明一種高性能的Al₄SiC₄纖維的制備工藝原料資源豐富、生產成本低以及易于工業化生產，克服了目前Al₄SiC₄纖維工業化制備難度大、成本高的缺陷，實現了Al₄SiC₄纖維的規模化、工業化生產，利用本發明所述工藝制備的高性能的Al₄SiC₄纖維性能優異，具有非常高的抗扭抗拉伸性能，可廣泛的應用于航空、航天、汽車、軌道交通、航海及海洋工程等領域。

技術領域

本發明屬于纖維制備技術領域，尤其涉及一種高性能的Al₄SiC₄纖維及其制備工藝。

背景技術

Al₄SiC₄具有高熔點、高化學穩定性、高強度、低熱膨脹系數以及非常優異的高溫強度、抗氧化和抗水化性能，是一種待開發的、很有前途的高溫結構和高性能材料。目前國內外合成Al₄SiC₄材料主要是以固相反應燒結法，熱壓燒結法，高溫自蔓延法，滲透法和機械合金化法為主。雖然合成的方法很多，但Al₄SiC₄纖維的工業化制備難度大、成本高，目前關于制備Al₄SiC₄纖維的研究尚未廣泛開展。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于，提供一種高性能的Al₄SiC₄纖維及其制備工藝，克服目前Al₄SiC₄纖維工業化制備難度大、成本高的缺陷，實現了Al₄SiC₄纖維的規模化、工業化生產。

為了達到上述發明目的，進而采取的技術方案如下：

一種高性能的Al₄SiC₄纖維，由以下重量百分比的原料制成：65％-80％的鋁釩土和20％-35％的硅石。

一種高性能的Al₄SiC₄纖維的制備工藝，包括以下步驟：

a)制型，將鋁釩土和硅石按照重量百分比(65-80)％∶(20-35)％的比例混合后放入成型機中，控制制型粒度為30mm-50mm，壓制成型后形成混合物A；

b)配料，按照混合物A與炭質還原劑重量比為1∶0.20-0.50將炭質還原劑加至該混合物中，混合后形成混合物B；

還包括以下步驟：

c)熔融還原，將混合物B放入熔融爐內，在氮氣或氬氣封閉隔氧的狀態下，控制溫度為1700℃-2200℃進行熔融，熔融后形成熔融液態物，流入保溫容器中，然后由保溫容器流嘴流出，所述熔融液態物在保溫容器流嘴時的溫度為1580℃-1700℃；

d)制纖維：利用氮氣或氬氣在封閉隔氧的狀態下噴吹由保溫容器流嘴流出的熔融液態物，制得高性能的纖維，此高性能的纖維的物相為Al₄SiC₄；整個制纖維過程在集纖室內進行，同時利用風環風機，采用百分之百的氮氣或氬氣對集纖室氣體氛圍進行保護，形成無氧的制纖維過程；

然后將成纖的纖維與未成纖的顆粒料分離，分離后的纖維由輸送機送至收納然后進行打包；分離后的顆粒料由雷蒙磨粉機磨成粉末后打包。

較佳的，在所述步驟d)制纖維中，成纖率達90％以上。