烧结温度对硼硅酸铝纤维组织结构和性能的影响

作     者：刘文胜 李银 马运柱 王娟 罗涛 徐书恒 LIU Wensheng;LI Yin;MA Yunzhu;WANG Juan;LUO Tao;XU Shuheng

作者机构：中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of The Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2017年第45卷第6期

页      面：847-854页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家科技计划(513XXX005)资助 

主　　题：硼硅酸铝纤维 烧结温度 微观结构 相转变 单丝拉伸强度 弹性模量 

摘      要：以硝酸铝、硼酸、次乙酸铝和硅溶胶为原料,采用溶胶–凝胶法制备硼硅酸铝纤维。借助于热重–差热分析、扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜、Fourier红外光谱等分析手段,研究了烧结温度对硼硅酸铝纤维组织结构与性能的影响。结果表明:当烧结温度从800℃升高到1 000℃时,纤维的微观结构变得越来越致密,表面和断口越来越光滑,物相由非晶态向Al_4B_2O_9相转变,之后向Al_(18)B_4O_(33)相转变,1 000℃烧结后,可得到致密、光滑、晶粒细小的纤维。当烧结温度从1 000℃继续升高到1 300℃时,晶粒长大现象越来越明显,经1 200℃烧结,纤维表面变得粗糙,断口呈结晶状形貌,经1 300℃烧结,晶粒长大并趋于粉化,物相基本为Al_(18)B_4O_(33)相同时伴有少量Al_4B_2O_9相和莫来石相。纤维的平均单丝拉伸强度和弹性模量呈现先增后降变化趋势,1 000℃烧结后,拉伸强度和弹性模量达到最大值,分别约为1 300 MPa和138 GPa,且性能稳定性好。