SiO2-Al2O3-MgO系高强玻璃纤维耐酸性能研究

作     者：张焱 黄三喜 祖群 黄松林 ZHANG Yan;HUANG San-xi;ZU Qun;HUANG Song-lin

作者机构：江苏南京玻璃纤维研究设计院特种纤维事业部特种纤维复合材料国家重点实验室南京210000 

出 版 物：《硅酸盐通报》 (Bulletin of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2017年第36卷第11期

页      面：3936-3943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）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：高强玻璃纤维 耐酸性能 结构分析 侵蚀机理 

摘      要：采用高温熔融法制备了SiO_2-Al_2O_3-MgO系统的S级高强玻璃纤维,研究了不同玻璃组分对玻璃耐酸性能的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)等手段分析了酸侵蚀前后纤维的表面形貌和微观结构,进而分析了S级高强玻璃纤维在酸腐蚀环境下的破坏机理。结果表明:S高强玻璃的结构主要由硅氧四面体[SiO_4]和铝氧四面体[AlO_4]等构成,随着酸蚀的进行,玻璃网络结构被破坏,Si-O-Si断裂形成Si-OH键并形成凝胶附着在纤维表面;而铝氧多面体中Al-O键断裂,Al^(3+)逐渐从玻璃结构中被置换出来,导致玻璃网络中Al^(3+)浓度大大降低;高强系列玻璃的耐酸性能与玻璃表面的化学组成以及玻璃内部的微观结构关系密切。致密的玻璃网络结构有利于抑制H^+对玻璃结构破坏,抑制阳离子与H^+的置换作用;此外引入离子场强高的Ti^(4+),由于积聚作用而使玻璃结构致密,提高玻璃纤维的耐酸性。