本發(fā)明涉及功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多晶莫來石纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
多晶莫來石纖維屬于高性能無機纖維，由莫來石微晶體構(gòu)成，具有耐高溫強度、抗蠕變性、熱化學(xué)穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)低、熱導(dǎo)率小和高模量等特性，廣泛用于冶金、機械、陶瓷、電子、建材、石化、航天航空等領(lǐng)域。另外，多晶莫來石纖維還具有良好的紅外輻射、絕緣、消音、抗氧化、耐油性能。
溶膠-凝膠法是制備多晶莫來石纖維的主要方法之一。目前，采用溶膠-凝膠法制備多晶莫來石纖維的主要原料大多是價格昂貴的金屬醇鹽。用金屬醇鹽作為主要原料的工藝，生產(chǎn)成本高，對設(shè)備要求嚴(yán)，過程控制困難，難以實現(xiàn)規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提出一種多晶莫來石纖維的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于：
多晶莫來石纖維的制備方法，包括如下步驟：
以水為溶劑，鋁粉、AlCl3為原料進(jìn)行回流，得到無色透明的聚合氯化鋁溶膠；加入酸性硅溶膠，加入助紡劑，真空濃縮，脫去部分自由水，得到粘前驅(qū)體溶膠；通過溶膠經(jīng)甩絲法制得前驅(qū)體纖維，將獲得的前驅(qū)體纖維干燥并熱處理后最終制得多晶莫來石纖維。
所述的回流的溫度為90 ~100℃，回流時間5~8h。
所述的加入酸性硅溶膠中，物質(zhì)的量m (Al)∶m (Si)＝3∶1。
所述的助紡劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％聚乙烯醇。
所述的前驅(qū)體溶膠的粘度為4000~6000。
所述的干燥的溫度為60~80℃，干燥時間為4~6h。
所述的熱處理的溫度為800~1300℃，熱處理時間為2~3h。
所述的真空濃縮的溫度為50~60℃。 本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明制成的多晶莫來石纖維晶相結(jié)構(gòu)趨于完整，纖維直徑在3~6μm，晶粒尺寸均一，結(jié)合緊密。
具體實施方式
多晶莫來石纖維的制備方法，包括如下步驟：
實施例1
以水為溶劑，鋁粉、AlCl3為原料進(jìn)行回流，得到無色透明的聚合氯化鋁溶膠；加入酸性硅溶膠，加入助紡劑，真空濃縮，脫去部分自由水，得到粘前驅(qū)體溶膠；通過溶膠經(jīng)甩絲法制得前驅(qū)體纖維，將獲得的前驅(qū)體纖維干燥并熱處理后最終制得多晶莫來石纖維。
其中，所述的回流的溫度為90℃，回流時間5h。所述的加入酸性硅溶膠中，物質(zhì)的量m (Al)∶m (Si)＝3∶1。所述的助紡劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％聚乙烯醇。所述的前驅(qū)體溶膠的粘度為4000。所述的干燥的溫度為60℃，干燥時間為4h。所述的熱處理的溫度為800℃，熱處理時間為2h。所述的真空濃縮的溫度為50℃。
實施例2
以水為溶劑，鋁粉、AlCl3為原料進(jìn)行回流，得到無色透明的聚合氯化鋁溶膠；加入酸性硅溶膠，加入助紡劑，真空濃縮，脫去部分自由水，得到粘前驅(qū)體溶膠；通過溶膠經(jīng)甩絲法制得前驅(qū)體纖維，將獲得的前驅(qū)體纖維干燥并熱處理后最終制得多晶莫來石纖維。
其中，所述的回流的溫度為100℃，回流時間8h。所述的加入酸性硅溶膠中，物質(zhì)的量m (Al)∶m (Si)＝3∶1。所述的助紡劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％聚乙烯醇。所述的前驅(qū)體溶膠的粘度為6000。所述的干燥的溫度為80℃，干燥時間為6h。所述的熱處理的溫度為1300℃，熱處理時間為3h。所述的真空濃縮的溫度為60℃。
實施例3
以水為溶劑，鋁粉、AlCl3為原料進(jìn)行回流，得到無色透明的聚合氯化鋁溶膠；加入酸性硅溶膠，加入助紡劑，真空濃縮，脫去部分自由水，得到粘前驅(qū)體溶膠；通過溶膠經(jīng)甩絲法制得前驅(qū)體纖維，將獲得的前驅(qū)體纖維干燥并熱處理后最終制得多晶莫來石纖維。
其中，所述的回流的溫度為95℃，回流時間6h。所述的加入酸性硅溶膠中，物質(zhì)的量m (Al)∶m (Si)＝3∶1。所述的助紡劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％聚乙烯醇。所述的前驅(qū)體溶膠的粘度為4000。所述的干燥的溫度為70℃，干燥時間為5h。所述的熱處理的溫度為1000℃，熱處理時間為2h。所述的真空濃縮的溫度為55℃。