添加氧化硅对钇铝石榴石纤维形貌的影响-论文.pdf

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1、研究与开发文章编号：1001-9642(2013)04—0016-03添加氧化硅对钇铝石榴石纤维形貌的影响谭宏斌(陕西理工学院材料学院，汉中723003)1#4要】以氧化钇、氯化铝、金属铝粉和醋酸为原料，化铝与铝粉的摩尔质量比为1：1；Y：A1的摩尔质量通过溶胶拉丝、纤维烧结得到了钇铝石榴石纤维。在不同比为3：5；醋酸与Y的摩尔质量比为3：1；溶液中硅烧结温度，研究了加入氧化硅，对纤维形貌的影响。研究溶胶的加入量为YAG质量的5wt％)。在溶液中加入纺丝发现，氧化硅可促进钇铝石榴石纤维中晶粒的生长，并使助剂(5wt％的聚乙烯吡咯烷酮)，得到前

2、驱体溶液。将纤维的表面粗糙。YAG前躯体溶液放入60~C水浴锅中进行浓缩，得到可纺【关键词】钇铝石榴石纤维，形貌，氧化硅的YAG前躯体溶胶。将玻璃棒浸入YAG前躯体溶胶中，中图分类号：TO174．758．21文献标识码：A向上缓慢拉出玻璃棒，得到YAG凝胶纤维，将YAG凝胶纤维放入60~C的烘箱中干燥24h，在1000和1400~的0引言箱式炉中进行煅烧(以2℃／rain的速度升温)。煅烧后钇铝石榴石(YAG)是A1，O3-Y，O二元体系中的一纤维的物相用X射线衍射仪(DX一2500型，丹东方圆)种化合物，化学式为YA1OYAG属立方晶系，具

3、有分析，纤维的微观结构用扫描电镜(JSM一6390LV型，石榴石结构，由铝氧八面体和铝氧四面体通过共顶的方日本电子)观察。式组成；在YAG的晶体结构中，一个铝氧四面体与四个2结果与讨论铝氧八面体相连，而一个铝氧八面体与六个铝氧四面相氯化铝在水溶液中易发生水解，生成聚氯氧铝和盐连，构成的空腔为十二面体，空腔中心位置为钇离子]。酸(方程1)。铝粉、氧化钇与溶液中氯化铝水解出的盐YAG晶体熔点为1942~，密度为4．55g／cm，具有高温酸反应，分别生成氯化铝和氯化钇(方程2和方程3)。强度高、热导率高、物理化学性质稳定等特点，还具有新生成的氯化铝

4、和氯化钇可发生水解，生成相应的氢氧对可见光和红外光良好的透光性。化物，使反应能够继续进行。YAG纤维通常由YAG多晶构成，不仅具有氧化铝2A1C1+nil，0一A1，(OH)·C1+nHC1(n≤6)(1)基纤维(如：莫来石纤维，高纯氧化铝纤维(95wt％A1，O))AI+3HCI—AICI3~3／2H2f(2)的耐高温、高强度、高模量等性能外，还是目前抗高温Y2O3+6HC1—2YC13+3H2Of(3)蠕变性能最好的一种氧化物纤维；YAG纤维与Nextel铝盐在水溶液中，当溶液pH<3时，AlH离子以720氧化铝纤维相比，其使用温度高50

5、~C_1t。研究发现，[AI(H，O)】3+水合离子存在，当溶液pH>3时，Al¨离子通常在陶瓷基体中引入第二相，可为提高陶瓷材料的物理化学性能[31。在YAG多晶纤维中添加氧化硅，研究氧化硅对其微观形貌的影响规律。1实验将蒸馏水、六水氯化铝(分析纯，A1C1·6HO，天津市登丰化学试剂公司)和氧化钇(纯度99．99％，Y，O，江西赣州万宝稀土公司)加入到平底烧瓶中，通过恒温加热(80℃)、并在冷凝条件下，使氧化钇溶解。在溶解氧化钇的溶液中，加入铝粉(纯度99．9％，国药试剂公司)和冰醋酸(分析纯，CHCOOH，天津市天大化学试剂公司)后，继

6、续恒温加热搅拌(80~C)、用自来水对其产生的水蒸气进行冷凝回流，直到铝粉完全溶解，在制备得到的YAG前躯体溶液(在制备溶液时，氯20／()图1不同凝胶纤维在1000。C煅烧2h的XRD图谱收稿日期：2012-12-12(a)不含氧化硅(b)含5wt％氧化硅基金项目：陕西省教育厅基金资助(12JK0457)Fig．1XRDpatternsofthegelfibersheatedatdifferent作者简介：谭宏斌(1977一)，男，四川武胜人，副教授，temperaturefor2h．研究方向：结构陶瓷。(a)Witharladdition

7、ofOwt％siIicaE-mail：t-h．b@16；5．com(b)Withanadditionof5wt％siIica中国陶瓷2013年第4期EFFECTOFADDITIONSILICAONYTTRIUMALUMINUMGARNETMORPHOLOGYTanHongbin(SchoolofMaterialsScienceandEngineeringShaanxiUniversityofTechnology，，Hanzhong723003)[AbstractlTheyttriumaluminumgarnet(YAG)fiberswerep

8、reparedbysolspinningandsintering，andusingyttriumoxide，aluminumchloride，aluminumpow