本發(fā)明涉及一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，屬于航天等國防軍工技術(shù)領(lǐng)域、絕熱工程領(lǐng)域和熔融金屬過濾技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高硅氧玻璃纖維屬于特種玻璃纖維，通常是由鈉硼硅酸鹽玻璃纖維經(jīng)熱酸瀝濾，除掉硅以外雜質(zhì)，后經(jīng)燒結(jié)而成。高硅氧玻璃纖維強度很低，僅為E玻璃纖維的1/10，但是它的耐高溫性能非常好，可在900℃下長期使用，短時間可耐1200 ℃的高溫，因其是一種優(yōu)良的耐高溫和耐腐蝕材料，在國防、航天、黑色及有色金屬熔體凈化過濾方面取得應(yīng)用。
高硅氧玻璃纖維強度很低，且由于在制備過程中使用酸瀝濾技術(shù)，在制備得的成品表面會有許多孔洞殘留，形成缺陷，表面積下降，使得高硅氧玻璃纖維的強度進一步降低。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維制品將納米二氧化硅填充在玻璃纖維表面孔洞之中，降低玻璃纖維表面缺陷的同時，由于納米二氧化硅本身耐高溫性能及強度均較高，使得納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維強度、耐高溫性能和耐磨性能均有提高。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，包括如下步驟：
步驟一：將玻璃配合料放入電熔窖爐中在1300~1600℃熔制，通過料股分割成若干個料塊，然后冷卻料塊；
步驟二：將料塊放入拉絲爐中二次熔化并拉絲，然后制成絲筒；
步驟三：將絲筒進行酸瀝濾；
步驟四：用水清洗絲筒除去表面鹽酸溶液，然后烘干；
步驟五：將絲筒放入納米二氧化硅溶液中瀝濾，使絲筒中二氧化硅含量達95%以上，然后烘干；
步驟六：將絲筒燒結(jié)。
優(yōu)先地，所述玻璃配合料包括SiO2-B2O3-Na2O三元系統(tǒng)。
優(yōu)先地，所述步驟二中熔化溫度為200~1150℃。
優(yōu)先地，所述用于酸瀝濾的溶液為濃度5%~15%的鹽酸，酸瀝濾溫度為50~100℃，時間0.5~40小時。
優(yōu)先地，所述納米二氧化硅溶液中二氧化硅的質(zhì)量分數(shù)為1%~50%。
優(yōu)先地，步驟六中燒結(jié)溫度為500~900℃。
本發(fā)明所達到的有益效果：
通過本發(fā)明中的方法改性高硅氧玻璃纖維，制備方法容易成型，操作方便，成本低，進一步推動了高硅氧玻璃纖維的應(yīng)用發(fā)展；納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維制品將納米二氧化硅填充在玻璃纖維表面孔洞之中，降低玻璃纖維表面缺陷的同時，由于納米二氧化硅本身耐高溫性能及強度均較高，使得納米二氧化硅改性后的高硅氧玻璃纖維強度、耐高溫性能和耐磨性能均有顯著提高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
本發(fā)明提供一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，包括如下步驟：
步驟一：將玻璃配合料放入電熔窖爐中在1300~1600℃熔制，通過料股分割成若干個料塊，然后冷卻料塊；
步驟二：將料塊放入拉絲爐中在溫度為200~1150℃進行二次熔化并拉絲，然后制成絲筒；
步驟三：將絲筒進行酸瀝濾；
步驟四：用水清洗絲筒除去表面鹽酸溶液然后烘干；
步驟五：將絲筒放入納米二氧化硅溶液中瀝濾，此時納米二氧化硅溶液填充在玻璃纖維表面的孔洞中，使絲筒中二氧化硅含量達95%以上，耐高溫性能提升到1200℃，然后對絲筒烘干；納米二氧化硅溶液填補玻璃纖維表面缺陷的同時，由于納米二氧化硅本身強度和耐高溫性能均較高，使得納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維強度和耐高溫性能均有提高；
步驟六：將絲筒燒結(jié)；燒結(jié)可使得絲筒的玻璃纖維表面的孔洞變小，提高了絲筒的強度。
進一步地，所述玻璃配合料為以SiO2-B2O3-Na2O三元系統(tǒng)為主。
進一步地，所述用于酸瀝濾的溶液為濃度5%~15%的鹽酸，酸瀝濾溫度為50~100℃，時間0.5~40小時，瀝濾時間長短則根據(jù)原始玻璃組分、原始玻璃纖維直徑、瀝濾劑的濃度、溫度等因素而定。
進一步地，所述納米二氧化硅溶液中二氧化硅的質(zhì)量分數(shù)為1%~50%。
進一步地，步驟六中燒結(jié)溫度為500~900℃。
通過本發(fā)明中的方法改性高硅氧玻璃纖維，在強度方面較普通高硅氧玻璃纖維提高8%左右；經(jīng)過試驗用磨損前后強度變化率來檢測耐磨性能，普通高硅氧玻璃纖維磨損前后強度變化率為40%-60%，而通過本發(fā)明中的方法改性的高硅氧玻璃纖維磨損前后強度變化率變化減小9%-15%，納米改性后的高硅氧玻璃纖維耐磨性有不同程度的提高。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。