1、靜電紡絲法制備莫來石纖維靜電紡絲法制備莫來石纖維研究目的（1）研究靜電紡絲法制備莫來石纖維的工藝。（2）通過改變凝膠粘度、加載電壓對莫來石纖維 直徑的影響。（3）通過改變不同溫度研究其對莫來石纖維微觀結構及性能的影響莫來石纖維 莫來石為一種硅鋁酸鹽物質（3Al2O32SiO2）莫來石具有較高的抗蠕變性、 高溫強度、化學穩定性和熱穩定性，還具有良好的介電性能和較低的熱膨脹系數。將莫來石制備成纖維，可作為陶瓷、金屬和樹脂的增強纖維，可拓寬莫來石的應用領域。研 究 現 狀 采用LFZ法等制備單晶莫來石纖維工藝簡單，然而原料熔融溫度高、能耗高且對設備要求較高、纖維尺寸受到設備限制。而采用ICM法，價格

2、相對較低、且產量高，是一種有應用前景的單晶制備方法，但其工藝還需進一步成熟。采用溶膠-凝膠法制備多晶莫來石纖維，具有純度和均勻度高，反應溫度低等優點。雖然高溫抗蠕變性能比單晶纖維差，但其具有良好的韌性，可進行編織。同時也存在原料較貴、工藝相對復雜，凝膠纖維在熱處理過程中由于有機物的分解易在纖維表面形成微裂紋等缺陷；發展趨勢（1）采用鋁、硅的無機鹽代替醇鹽，進一步降低原材料價格。對于莫來石溶膠，應系統地研究其流變性能和添加劑等因素對其的影響，進一步提高其穩定性和可紡絲性；（2）莫來石溶膠的高溫轉變過程研究較多，因此應進一步研究單相或雙相莫來石溶膠在中、低溫階段的轉變過程，以對其高溫過程有更好的理

3、解。對莫來石結晶機理也需進一步研究；( 3) 由于多晶纖維斷裂韌性較差，可考慮添加第二相進行增韌，同時抑制晶粒長大，提高纖維的力學性能；( 4) 采用包括靜電紡絲在內的不同紡絲技術，研究出從溶膠紡絲、纖維干燥和熱處理連續生產的設備和工藝。同時制備不同形態的莫來石纖維如空心纖維等，使其具有更廣泛的應用領域；研究方法 溶膠-凝膠法：采用金屬無機鹽或醇鹽為原料，經水解、聚合、濃縮，形成具有一定溶膠后，采用玻璃棒拉絲或干法紡絲成纖，經干燥、熱處理后得到莫來石纖維。溶膠-凝膠法具有成分可調、莫來石化溫度低、纖維強度高等特點，是目前研究的熱點之一。靜電紡絲法 利用高壓靜電使溶液或熔體荷電，當溶液或者溶融體

4、在高壓靜電場中所受到的電場力大于表面張力時，毛細管噴口處的液滴極化拉伸形成了泰勒錐，泰勒錐尖端部分的液體產生射流飛向接收器，在飛向接受器的過程中，經過一段距離的直線飛行后，開始了不穩定的鞭動現象，并且隨著鞭動過程的進行，射流逐漸拉伸變細，同時在射流飛行的過程中，由于其比表面積逐漸增加溶劑逐漸揮發，射流逐漸的固化變成了納米纖維，并附著到接收器上，形成了均勻的租或膜。實驗步驟 實驗主要分為三部分：制備膠體、靜電紡絲、材料性能檢測。本實驗主要采用溶膠-凝膠法和靜電紡絲法在不同的熱處理溫度下制備出莫來石纖維。比較不同制備溫度對莫來石纖維性能的影響。（1）制備膠體：將水、氯化鋁、鋁粉放入燒瓶中，在水?。?/p>

5、80）中加熱反應，冷凝回流，得到鋁溶膠。根據溶膠中Al/Si的化學計量比為3:1，加入硅溶膠，得到莫來石前驅體溶膠。加入適量的助紡劑，將莫來石前驅體溶膠在水浴（60）加熱濃縮，得到不同濃度的莫來石前驅體溶膠。（2）靜電紡絲法制備莫來石纖維：將莫來石前驅體溶膠放入設備中，加載不同大小的電壓于出絲孔。出絲后將紡絲出的凝膠纖維干燥24h后（60），分別在1000和1300燒結（凝膠纖維煅燒時的升溫速率均為2/min）。（3）材料性能檢測：用X-射線衍射儀（D/max2400型，日本理學，銅靶，掃描0.1/s），對試樣的物相進行分析。用掃描電鏡（JSM-6390LV型，日本JEOL），對試樣的形貌進行分