[發明專利]一種陶瓷纖維材料的制備方法有效

申請號：	202011393721.5	申請日：	2020-12-02
公開（公告）號：	CN112624738B	公開（公告）日：	2022-05-24
發明（設計）人：	羅志敏;李忠水;羅先樹	申請（專利權）人：	江蘇奧尼韋爾自動化科技有限公司;福建師范大學
主分類號：	C04B35/00	分類號：	C04B35/00;C04B35/10;C04B35/14;C04B35/622;D01F9/10
代理公司：	上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290	代理人：	袁亞軍
地址：	215334 江蘇省蘇州市昆山***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種陶瓷纖維材料制備方法
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【說明書】：

本發明提供了一種陶瓷纖維材料的制備方法，其包括如下步驟：S1、利用靜電紡絲的方法制備納米纖維絲；S2、將所述納米纖維絲在惰性氣氛中進行煅燒后，得到初級纖維絲；S3、將步驟S2得到的產物分散到含有鋁鹽和硅源的混合溶液中，加入增稠劑，得到二次凝膠；S4、將所述二次凝膠經過機械抽絲或擠壓成絲后，在惰性氣氛中進行煅燒，得到所述陶瓷纖維材料。本發明有益效果：本發明利用溶膠?凝膠法的特點將性質穩定、價格低廉的碳基材料引入到功能陶瓷纖維材料中，不僅增強陶瓷纖維的耐磨強度，而且降低材料重量和生產成本。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷纖維材料的制備方法，屬于纖維材料技術領域。

背景技術

科技的發展對材料的高強、高模、耐高溫、抗磨損等性能提出了更高的要求，常規的材料已不能完全適應現代技術的需求，新型復合化已成為材料發展的必然趨勢之一。特別是在眾多高精尖的生產領域中研磨打光工序特別重要，這離不開新型耐磨功能陶瓷纖維材料的運用。目前耐磨型陶瓷纖維材料的相關專利文獻較少，市場上的主要產品主要為國外進口，價格昂貴。因此，進一步設計發明新的制備方法和生產工藝已經成為一種非常急迫的工作。陶瓷纖維材料一般由氧化物原料熔融紡絲而成，耗能大，工藝復雜，而且常常因為材料難于熔融而無法紡制成纖維。溶膠凝膠工藝的應用可以有效彌補熔融法的不足，它是制備復合材料的濕化學方法中新興的一種方法，一般指金屬有機或無機化合物先經過溶液—溶膠—凝膠后固化，再經過后續高溫熱處理而形成的氧化物或其他化合物固體陶瓷纖維的方法。雖然溶膠-凝膠技術在新型功能陶瓷材料開發中得到廣泛的應用，但如何將溶膠-凝膠法用制備耐磨型陶瓷纖維則仍然是一個挑戰，特別是高溫熱處理工藝對陶瓷纖維的性能影響顯著，急需要開發出一種新的思路。

發明內容

本發明的目的是提供一種陶瓷纖維材料的制備方法，以解決現有技術中所存在的上述問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種陶瓷纖維材料的制備方法，其包括如下步驟：

S1、利用靜電紡絲的方法制備納米纖維絲；

S2、將所述納米纖維絲在惰性氣氛中進行煅燒后，得到初級纖維絲；

S3、將步驟S2得到的產物分散到含有鋁鹽和硅源的混合溶液中，加入增稠劑，得到二次凝膠；

S4、將所述二次凝膠經過機械抽絲或擠壓成絲后，在惰性氣氛中進行煅燒，得到所述陶瓷纖維材料。

作為優選方案，所述納米纖維絲的制備方法為：將碳基材料前驅物在超聲的條件下分散于水中，加入金屬鹽和水溶性高分子化合物，超聲分散均勻，得到靜電紡絲液；

將所述靜電紡絲液進行靜電紡絲，得到納米纖維絲；

其中，控制紡絲電壓為18kV，噴絲距離為5cm。

作為優選方案，所述碳基材料前驅物選自預氧化石墨、預氧化碳納米管、預氧化炭黑中的至少一種；所述水溶性增稠高分子化合物為聚乙烯吡咯烷酮、聚二烯丙基二甲基氯化銨中的至少一種；所述金屬鹽為醋酸鋅、醋酸鈣、醋酸鎂、醋酸鋇中的至少一種。