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摘要
作为一种性能优异的耐高温结构增强材料,氧化铝连续纤维应用广泛,但其规模化制备流程长,技术难度大。本研究以自制的铝溶胶和市售硅溶胶为前驱体,研究了铝溶胶的微观结构和组成,探讨了溶胶具有优异可纺性的原因。通过溶胶-凝胶结合干法纺丝技术制备了氧化铝基凝胶连续纤维,纤维长度可达1500 m以上,进一步高温陶瓷化后形成了直径约为10μm、主晶相为γ-Al2O3和无定型SiO2的氧化铝陶瓷连续纤维,其中在1100℃下煅烧30min所制备的纤维单丝平均拉伸强度达到2.0GPa。微观结构分析表明陶瓷纤维结构致密,其中粒度仅为10～20nm的γ-Al2O3晶粒均匀分布于无定型SiO2中,使纤维表现出优异的力学性能。该制备过程绿色简单可控,具有产业化应用前景。进一步对氧化铝连续纤维的耐高温性能进行了分析,结果表明氧化铝连续纤维可在1000℃长时间使用,短时使用温度可达1300℃。
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