纺丝液参数对静电纺丝制备莫来石纳米纤维的影响

• 作者: 卜景龙 呼世磊 季文玲 崔燚 王合洋 王鹏 马良 高亚男 魏恒勇 魏颖娜 龙吉华
• 来源期刊: 耐火材料
• 学科: 工学
• 关键词: 静电纺丝 莫来石 纳米纤维 非水解溶胶-凝胶法
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 研究开发
• 页码范围: 93-98
• 页数: 6页
• 分类号: TQ343+.41
• 字数: 4178字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2018.02.003

摘要

为了获得静电纺丝制备莫来石纳米纤维的最优工艺参数,以无水氯化铝、正硅酸乙酯、异丙醚和二氯甲烷为原料,采用非水解溶胶-凝胶法制备莫来石前驱体凝胶,再以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为助纺剂,无水乙醇和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂制备纺丝溶液,利用静电纺丝技术获得莫来石前驱体凝胶-PVP纤维,经1 000℃煅烧合成莫来石纤维.研究了凝胶化温度(未凝胶、100和110℃)、凝胶用量(0.031、0.041和0.052 mol·L-1)和PVP用量(0.025、0.042和0.058 g·mL-1)等纺丝液参数对莫来石纤维相组成及显微结构的影响,并测试了最优工艺参数下制备的莫来石纤维在50℃下的热导率.结果表明:凝胶化温度对莫来石纤维物相组成影响较大,未凝胶化时纤维中仅有少量的γ-Al2O3相,凝胶化温度为100和110℃时则为莫来石相,但凝胶用量和PVP用量对莫来石纤维物相组成影响不大;纤维直径随着凝胶用量的增加而增大;当凝胶化温度为100℃,凝胶用量为0.041 mol·L-1,PVP用量为0.042 g·mL-1时,纤维表面连续光滑,粗细较均匀,直径主要分布在150 ～ 300 nm,平均直径为213 nm,50℃下的热导率为0.053 W·m-1·K-1.