莫来石纤维对钛酸铝陶瓷力学性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜、热膨胀系数、抗弯强度和气孔率测试等手段，研究了莫来石纤维对钛酸铝陶瓷力学性能的影响。实验结果表明莫来石纤维使钛酸铝陶瓷抗弯强度得到较大增加的同时，复合陶瓷承受的形变也大大提高了，其机理主要是纤维从基体中的拔出。但莫来石纤维过量时，将导致复合陶瓷成型的困难和抗弯强度的降低。而烧结温度超过1500℃时，纤维将粉化而失去其对钛酸铝陶瓷的补强增韧作用。     

干法纺丝的实验教学装置

由于工业干法纺丝设备费用高、占地空间大,几乎没有几所高校能够为在校的高分子及其相关专业本科学生提供相应的干法纺丝的实践机会。黑龙江大学化学化工与材料学院实验室利用工业用干法纺丝设备,依据干法纺丝的实验原理组建了一套微型干法纺丝装置。该装置不仅能满足大多数高分子及其相关专业对干法纺丝实验的需求,还能拓展学生的专业实验技能。     

溶胶凝胶法制备莫来石纤维及莫来石晶化的动力学研究

以异丙醇铝、硝酸铝和正硅酸乙脂为原料,通过溶胶凝胶法制备了可纺的莫来石前躯体溶胶,异丙醇铝和硝酸铝的最佳摩尔比为4:1.凝胶纤维在1 200℃煅烧1 h,得到了表面光滑、直径均匀的莫来石纤维.采用Kissinger方程和Ligero方程计算,得到莫来石晶化的活化能分别为993.5 kJ/mol和1 014.2 kJ/mol.     

均匀设计在UHMWPE纺丝拉伸工艺优化中的应用

以UHMWPE干法初生丝为原料进行三级连续热拉伸。参考均匀设计研究了拉伸过程中的各级温度、拉伸比、进丝速度共7个影响因素对产品丝的强度影响,利用二次多项式逐步回归优化了工艺条件,并用留一法计算PRESS对模型的预报功能进行验证。工艺优化后的纤维平均强度可达33.47cN/dtex,达到了优化的目的。     

静电纺丝参数对纳米纤维纱线力学性能的影响

自制静电纺丝纳米纤维机械加捻成纱装置,对其电场进行模拟分析表明,单针头电场强度矢量几乎都指向接收圆盘和圆环,符合试验现象.在制备静电纺丝纳米纤维纱线时,分析各参数对纳米纤维纱线形态及力学性能的影响.结果 表明:随着圆环至圆盘距离的增大,纳米纤维纱线的平均捻回角呈逐渐变小的趋势,其直径呈增大趋势,纳米纤维纱线的断裂强度及...     

纺丝工艺对高相对分子质量Lyocell 纤维素纤维性能的影响

使用高相对分子质量的纤维素——医用脱脂棉(铜铵法聚合度DP＝1400)为纺丝原料，N—甲基吗啉—N—氧化物(NMMO）作溶剂，采用Lyocell工艺进行纺丝制备高强高模纤维素纤维；通过正交设计和系统试验，考察了纺丝工艺参数(气隙长度，拉伸比，凝固洛浓度和喷丝板孔数)对最终Lyocell纤维机械性能的影响。结果表明，对于这一体系，纺丝工艺参数对纤维的拉伸强度、初始模量及断裂伸长率都有不同程度的影响；在工艺优化的基础上，制备出了拉伸强度8．9cN／dtex，初始模量163cN／dtex的高强高模纤维素纤维。     

纺丝液的导电性对静电纺丝单根纤维的直径及稳定长度的影响

选取PAN/DMAC溶液进行静电纺丝,用添加不同质量分数的氯化锂（LiCl）来控制纺丝液的导电性.研究纺丝液的导电性对静电纺丝单根纤维的直径及稳定长度的影响.实验表明射流沿轴向半径的变化依赖于盐的含量,随着LiCl含量的增加,r～2α关系式中的指数α增大.实验同时表明射流稳定长度随射流表面电荷的增加而减小,随着溶液导电率的增加,射流的稳定长度变短,静电纺丝射流的不稳定现象提早发生.     

静电纺丝的电场分布对纳米纤维取向的影响

旋转收集法是静电纺丝中收集取向纤维的主要方法,但试验表明仅仅依靠高速旋转难以获得取向纤维,由此表明许多因素影响纤维取向.采用Maxwell软件对静电纺丝中不同条件下的电场分别进行仿真,分析了电场分布对纤维取向的影响.根据仿真结果,提出了改善电场分布和增强纳米纤维取向效果的有效方法,包括选择对称的框架结构、穿套辅助板的喷丝嘴、中继环形电极,按照最佳电场分布改进静电纺丝装置,并进行了静电纺丝,获得了取向较高的静电纺纳米纤维,证实了该仿真结果的准确性.     

溶胶-凝胶法制备莫来石纤维过程中MgO的影响

以异丙醇铝、硝酸铝、正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备莫来石纤维,利用扫描电镜、TGA分析仪、X射线衍射仪、红外光谱等分析仪器,研究了莫来石纤维的形成过程。MgO添加剂通过硝酸镁分解导入。XRD和IR分析结果表明,最终纤维产物主晶相为莫来石,MgO的加入可以显著降低凝胶纤维转化为莫来石纤维的温度,加入质量分数为1%的MgO可以使莫来石析晶温度降低100℃。通过扫描电镜观察纤维形貌发现,当MgO加入量较低时,纤维表面光滑且直径约为20μm,无明显缺陷,但是加入量过多会影响成品纤维的表面形貌。综合考虑,适宜的MgO质量分数为1%,既可降低莫来石析晶温度,又可获得形貌良好的莫来石纤维。     

静电纺丝技术制备TiO_2纳米纤维的研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的乙醇溶液为基体,加入体积分数为6%的钛酸异丙酯,制得前驱体溶液,在高电场强度下用静电纺丝法制备了PVP/Ti(OCH(CH3)2)4复合纳米纤维,经600℃高温煅烧得到金红石和锐钛矿混杂的二氧化钛(TiO2)纳米纤维,直径约150～200 nm.研究了不同电纺参数对PVP/Ti(OCH(CH3)2)4复合纳米纤维的形貌的影响.通过差热-热重分析(TG-DSC)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)等分析测试手段对制得的TiO2纳米纤维进行表征.     

无机莫来石连续纤维材料制备研究进展

 无机莫来石连续纤维具有良好的热稳定性、化学稳定性及高温强度,因而被广泛用作绝热材料、高温结构材料和纤维增强体,是一类具有重要用途的高温陶瓷材料。莫来石连续纤维制备工艺复杂,影响因素众多,制备较为困难。美日企业已经掌握了莫来石连续纤维的制备工艺并开展了商业化生产,而国内仍集中于低附加值莫来石短纤维的生产,尚未开发出莫来石连续纤维商业化产品。本文系统介绍了溶胶-凝胶、静电纺丝、超细微粉挤出、熔融、内结晶等莫来石连续纤维制备方法的优缺点,总结了国内外在这一领域的近期研究进展,重点论述了溶胶-凝胶法干纺方法的优势;介绍了金属无机盐溶胶-凝胶和金属醇盐溶胶-凝胶两种技术路线,对其中涉及到的溶胶结构、稳定性、助剂作用等关键问题进行了探讨,并展望了莫来石连续纤维制备技术的发展方向。     

棉型干法腈纶纺丝油剂抱合性的研究

从纤维性质、油剂单体、纤维含油量和含油纤维的摩擦特性等方面对棉型干法腈纶纺丝油剂抱合性进行了研究,并进行了工业化试验.     

用于制造碳纤维的石油沥青纺丝工艺的研究

本文研究了用于制造碳纤维的石油沥青的纺丝工艺,包括纺丝温度,压力,速度及沥青的结构和性质对纺丝性能的影响。探讨了纺丝熔体的流变学特性。找出了用控制熔体粘度在10Pa·s泊左右来选择纺丝最佳温度的方法,及用增加纺丝压力来提高可纺性的可能性。     

高稳定性氧化铝-二氧化硅溶胶的制备及在莫来石纤维上的应用

以仲丁醇铝、正硅酸乙酯为原料,制备了铝硅混合溶胶,干法拉丝制备了凝胶纤维,高温热解烧结得到莫来石纤维,研究了溶胶的稳定性以及热处理过程中相演变的过程.研究发现,加入乙酰乙酸乙酯,使其与铝离子螯合,可以有效防止铝溶胶的沉淀,显著改善溶胶的稳定性;聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为成纤助剂显著改善了溶胶的稳定性以及拉丝性能. FTIR、XRD、SEM、TG及DTA分析表明,利用该方法获得的溶胶属于单相溶胶.利用该溶胶制备的凝胶纤维在热处理过程中不形成氧化铝或者二氧化硅结晶相,而是在980℃直接形成莫来石,得到致密、细晶的莫来石纤维.     

Fibrillation Properties of Solvent - spun Cellulose Fiber

In this paper, fibrillation properties of solvent - spun cellulose fiber and some influencing factors are analyzed based on the experiment results. It is pointed out that special textile styles and aesthetic appearance could be obtained by controlling the fibrillation.     

用均匀设计对PPTA纺丝工艺进行优化

在聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维纺丝工艺初步成形的基础上,利用均匀设计法建立回归模型.以纤维断裂强度作为质量指标,对PPTA纺丝过程中的喷出速度、拉伸倍数、卷绕速度3个主要工艺参数进行了优化,力图用最少的试验次数确定最佳的工艺条件.通过计算得到回归方程,经过残差分析可知该方程的可靠性较高.利用SUMT外点法寻优,计算得到PPTA纺丝的最佳工艺条件:喷出速度为26.68m/min,拉伸倍数为7.76倍,卷绕速度为208.34m/min,则PPTA纤维的理论断裂强度为35.67cN/dtex.     

Simulation and Analysis of Fiber Motion in Condensing Zone of Compact Spinning with Lattice Apron

To get fiber motion in condensing zone of compact spinning,velocity of this area is achieved by simulation,and then a bead-elastic rod fiber model is established.Based on simulation and dynamic analysis on this zone,governing equations are constructed and Runge-Kutta approach is used.Lastly,trajectories of fibers are calculated by specially designed Matlab procedure according to the^principles mentioned above.Results show that fiber motions at different initial positions are difierent;X-axis velocity component makes fibers gathering on sides of suction slot;Y-axis airflow gets fibers gradually close and then stick to the surface of lattice apron.Fiber motions also reflect that the compact spinning process in condensing zone can bedivided into three parts:fast convergence zone,adjustment convergence zone,and steady convergence zone.     

高速压缩空气对纤维分离的研究与应用

对纤维在喷嘴中产生的喷气流场中的受力和运动情况作了理论分析和推导,探索了利用高速压缩气流来分离纤维的可能性,在此基础上提出了一种新的纺纱方法——喷气自由端纺纱,并设计了纺纱装置进行纺纱实验,结果表明,这种方法纺出的纱具有一般自由端成纱的结构,且本方法利用高速气流来形成自由端和加捻成纱,不损伤纤维.     

基于珠-杆模型的喷气涡流纺喷嘴气流场中的纤维运动规律

采用有限体积法对喷气涡流纺喷嘴中的高速气流场进行数值模拟,通过Fluent软件获得了喷嘴中气流场的流动特征,并对气流场中的纤维模型进行动力学分析,在此基础上建立纤维/气流力学模型,求解纤维运动方程,从而对纤维在涡流纺喷嘴气流场中的运动轨迹进行追踪.模拟结果表明:喷气涡流纺喷嘴内部气流呈中心对称分布,纤维在喷嘴内部呈波浪形运动,纤维尾端越靠近加捻室区域,其摆动越明显;当纤维全部进入空心管后摆动不明显.