静电溶吹异形结构氧化铝纤维的有效构建及应用研究

发布时间：2025-02-08 12:31

　　氧化铝纤维是一种具有高强度、耐高温、耐化学腐蚀、热导率低、高模量和成本低等优良特性的高性能无机纤维,在航空航天、复合增强、催化和环境保护等领域具有广泛应用。特别是具有异形结构的氧化铝纤维,结构的改变赋予其更优异的性能。本文以氯化铝、金属铝粉、聚四氟乙烯（PTFE）乳液等为原料,采用静电溶吹纺丝（EBS）技术,通过调控溶胶凝胶纺丝液组分和热处理成型工艺,成功构建了具有多级孔和多刺结构的异形超细氧化铝纤维,并开展了其相关应用研究。主要研究内容包括以下几方面:（1）以金属铝粉、氯化铝等为原料,水为溶剂,PTFE乳液为制孔剂配制氧化铝溶胶（PTFE占溶胶的质量分数为22%）,利用EBS技术结合热处理工艺,成功构建了具有多级孔结构的超细氧化铝纤维。系统研究了不同煅烧温度（500℃,800℃和1100℃）对多级孔氧化铝纤维的形貌及结构的影响规律。研究表明,煅烧温度对氧化铝纤维的形貌及结构影响显著。800℃煅烧条件下所制备的氧化铝纤维（HPAF-800）,孔径分布集中在3.5 nm和64.5 nm处,具有明显的多级孔结构,纤维连续性较好,比表面积为67 m² g^-1

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1(a)仿荷叶,(b)仿银艾叶状,(c)仿荷叶和银艾叶状[2]

天津工业大学硕士学位论文2图1-1(a)仿荷叶,(b)仿银艾叶状,(c)仿荷叶和银艾叶状[2],(d)中空[3],(e)蜂窝状[6]及(f)树枝状[8]异形纤维1.2氧化铝纤维氧化铝纤维是一种新型无机材料，主要由三氧化二铝（Al2O3）和少量的二氧化硅（SiO2）、氧化镁（MgO....

图1-2静电纺丝过程示意图

在微米或纳米级别的氧化铝材料称为超细氧化铝纤维。1.3.1超细氧化铝纤维的制备方法1.3.1.1静电纺丝法在上述制备方法中，静电纺丝被认为是制备纳米纤维的最通用的方法。一般的静电纺丝装置由高压电源、纺丝喷头、液体供给装置和收集装置组成，如图1-2所示[58,59]。在纺丝过程中，....

图1-3溶吹纺丝过程示意图

艽笛趸?料宋?溶吹纺丝技术，又称为溶液喷射纺丝技术，作为一种具有高生产效率制备纳微纤维的新型纺丝方法被报道[73]。在纺丝过程中，溶液射流被高速气流牵伸，聚合物纤维在溶剂蒸发后快速凝固，此方法已被广泛应用于制备有机、无机纳微纤维。例如聚乙烯吡咯烷酮（PVP）[74]，聚偏二氟乙烯....

图1-4静电溶吹纺丝装置示意图[80]

第一章绪论91.3.1.3静电溶吹纺丝法静电溶吹纺丝法，又称为静电溶液喷射纺丝法（Electro-blowingspinning，EBS），是在静电纺丝技术基础上经进一步改善，与溶液喷射技术相结合发展而来。此方法将气纺中的高压气流与静电纺中的电场对纺丝细流的牵伸作用集为一体，成为....

本文编号：4031530