System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法技术_技高网

一种具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法技术

技术编号:44989882 阅读:0 留言:0更新日期:2025-04-15 17:06
一种具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法。其包括制备铝硅纤维薄膜;制备铝硅溶胶稀释液;将铝硅纤维薄膜裁剪成片,浸渍铝硅溶胶稀释液并多片堆叠、挤压,制成铝硅纤维基层状多孔陶瓷湿坯;制备纤维基层状多孔陶瓷坯体;将纤维基层状多孔陶瓷坯体和氟化铝进行高温煅烧,制成具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷等步骤。本发明专利技术有益效果:具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷是利用静电纺丝‑浸渍叠层‑围氟煅烧工艺制成,该工艺具有成本低、简洁、可设计性高等优点,可实现陶瓷材料内部结构的精细调控、可增加材料界面、使孔结构复杂化,从而提升隔热效果,因此具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制造行业中的非金属矿物制品业,特别涉及一种具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法


技术介绍

1、氧化物(如莫来石、氧化铝、氧化硅等)纤维基层状多孔陶瓷可呈现分级和多界面结构,具备优异的耐温性、隔热性能和机械性能,可在高温等极端环境下长时服役,因此在航空航天、能源、化工、环保等诸多领域展现出了广阔的应用前景。模板法是常用的层状结构制备方法,多用于制备颗粒基层状多孔陶瓷,但对于高长径比纤维基层状多孔陶瓷体系的适用性较差。采用直接纺丝法可获得具备堆积结构的纤维基层状材料,然而直接纺丝法制备的纤维基层状材料存在几何形状和密度无法精细控制的问题,不易实现纤维基层状多孔陶瓷的微结构和性能优化。因此,亟需开发一种可实现分级、多界面结构设计的新型纤维基层状多孔陶瓷的制备方法。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术的目的在于提供一种具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法。

2、为了达到上述目的,本专利技术提供的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法包括按顺序进行的下列步骤:

3、1)利用静电纺丝设备进行静电纺丝,然后烘干,之后在高温炉中进行煅烧,得到铝硅纤维薄膜;

4、2)在容器中将铝硅溶胶和去离子水用高速搅拌机高速搅拌均匀,得到铝硅溶胶稀释液;

5、3)将步骤1)获得的铝硅纤维薄膜裁剪成铝硅纤维薄膜片,然后逐片浸渍在步骤2)获得的铝硅溶胶稀释液中,之后将多片堆叠在一起,然后进行挤压,制成铝硅纤维基层状多孔陶瓷湿坯;

6、4)将步骤3)获得的铝硅纤维基层状多孔陶瓷湿坯放置在冰箱中预冷冻,再使用真空冷冻干燥机进行干燥,制成纤维基层状多孔陶瓷坯体;

7、5)将步骤4)获得的纤维基层状多孔陶瓷坯体放置在高温炉中并用陶瓷压块预压,然后在周边放置作为催化氟源的氟化铝,之后将纤维基层状多孔陶瓷坯体和氟化铝用容器密封而进行高温煅烧,最终制成具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷。

8、在步骤1)中,所述静电纺丝设备的工艺参数为:电源10kv、接收距离12cm、纺丝速度0.5ml/h、纺丝温度22℃、环境湿度40%-60%;烘干方法是依次在90℃和180℃的烘箱中各烘干两小时;高温煅烧的温度为600℃。

9、在步骤2)中,所述铝硅溶胶和去离子水的质量比为5:17。

10、在步骤3)中,所述铝硅纤维基层状多孔陶瓷湿坯的厚度是未挤压前湿坯厚度的70%。

11、在步骤4)中,所述预冷冻的温度为-20℃,时间为12小时。所述真空冷冻干燥的时间为20小时。

12、在步骤5)中,所述纤维基层状多孔陶瓷坯体与氟化铝的质量比为5:1-5:6;高温煅烧的温度为1300℃-1400℃,保温2h。

13、与现有技术相比,本专利技术提供的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法的有益效果是:具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷是利用静电纺丝-浸渍叠层-围氟煅烧工艺制成,该工艺具有成本低、简洁、可设计性高等优点,可实现陶瓷材料内部结构的精细调控、可增加材料界面、使孔结构复杂化,从而提升隔热效果,因此具有广泛的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:所述具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法包括按顺序进行的下列步骤:

2.根据权利要求1所述的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:在步骤1)中,所述静电纺丝设备的工艺参数为:电源10kV、接收距离12cm、纺丝速度0.5ml/h、纺丝温度22℃、环境湿度40%-60%;烘干方法是依次在90℃和180℃的烘箱中各烘干两小时;高温煅烧的温度为600℃。

3.根据权利要求1所述的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:在步骤2)中,所述铝硅溶胶和去离子水的质量比为5:17。

4.根据权利要求1所述的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:在步骤3)中,所述铝硅纤维基层状多孔陶瓷湿坯的厚度是未挤压前湿坯厚度的70%。

5.根据权利要求1所述的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:在步骤4)中,所述预冷冻的温度为-20℃,时间为12小时。所述真空冷冻干燥的时间为20小时。

6.根据权利要求1所述的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:在步骤5)中,所述纤维基层状多孔陶瓷坯体与氟化铝的质量比为5:1-5:6;高温煅烧的温度为1300℃-1400℃,保温2h。

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【技术特征摘要】

1.一种具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:所述具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法包括按顺序进行的下列步骤:

2.根据权利要求1所述的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:在步骤1)中,所述静电纺丝设备的工艺参数为:电源10kv、接收距离12cm、纺丝速度0.5ml/h、纺丝温度22℃、环境湿度40%-60%;烘干方法是依次在90℃和180℃的烘箱中各烘干两小时;高温煅烧的温度为600℃。

3.根据权利要求1所述的具有分级结构的铝硅纤维基层状多孔陶瓷制备方法,其特征在于:在步骤2)中,所述铝硅溶胶和去离子水的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员:田博董学
申请(专利权)人:中国民航大学
类型:发明
国别省市:

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