水溶性锆杂化硅树脂浸润剂提高玄武岩纤维的耐热性能

作     者：程岩 王诏田 罗洪杰 吴林丽 陈曦平 姜昊 CHENG Yan;WANG Zhaotian;LUO Hongjie;WU Linli;CHEN Xiping;JIANG Hao

作者机构：东北大学冶金学院沈阳110819 教育部材料先进制备技术工程研究中心沈阳110819 抚顺天成环保科技有限公司抚顺113001 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2023年第40卷第2期

页      面：814-824页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51874093)。 

主　　题：玄武岩纤维 锆杂化硅树脂 浸润剂 力学性能 耐热性能 

摘      要：现有玄武岩纤维制成的高温烟气滤袋工作温度为280℃,难以在300℃甚至更高的温度下长期工作。为了提高玄武岩纤维的耐热性能,本文合成了一种水溶性锆杂化硅树脂浸润剂,并用于玄武岩纤维表面改性。用FTIR、TG-DSC、SEM、AFM、DCA及拉伸实验对锆杂化硅树脂及改性纤维进行了微观结构和性能表征。结果表明:锆杂化硅树脂的初始热分解温度为323~360℃;浸润后的玄武岩纤维表面包裹着一层致密、均匀的硅树脂膜,这层膜增大了纤维表面的粗糙度和表面积,提高了纤维的表面能,改变了纤维的表面结构,修复了纤维的表面微缺陷;力学测试表明:浸润后的纤维在300℃热处理2 h后,最优断裂强力值为376.0 N,断裂伸长率为2.647%,优于未被浸润纤维(287.8 N、1.932%)的相关性能。因此,锆杂化硅树脂浸润剂可显著提高玄武岩纤维的耐热性能。