[发明专利]一种氧化锆纤维的制备方法

权利要求书

1.一种氧化锆纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)丙烯酸聚锆溶胶纺丝液的制备

将丙烯酸加入水中并搅拌混合均匀，升温至45-75℃后加入碳酸锆，继续搅拌至物料透明澄清，即得丙烯酸聚锆溶液；向所得丙烯酸聚锆溶液中加入氧化锆晶相稳定剂和有机添加剂，继续在45-75℃下搅拌蒸发浓缩，逐步脱除体系中多余的水分 ，当体系中氧化锆质量浓度达到45-60％时，即制得丙烯酸聚锆溶胶纺丝液；

步骤(1)中，按照反应体系中氧化锆、水和丙烯酸投料的摩尔比为1:5-15:0.5-3的比例，称取相应重量的碳酸锆、水和丙烯酸；

(2)凝胶纤维的成型

将步骤(1)获得的丙烯酸聚锆溶胶纺丝液置于高速离心甩丝机中，在高速离心作用力下通过甩丝盘小孔即可成纤获得含锆凝胶纤维；

(3)热处理

将步骤(2)获得的含锆凝胶纤维升温至550℃并保温1h，随后升温至1000-1600℃并保温1h，冷却至室温后即可获得直径为3-6微米的氧化锆纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述氧化锆晶相稳定剂为硝酸钇，按照反应体系中氧化锆与Y₂O₃投料的摩尔比为90-95:10-5的比例，称取相应重量的碳酸锆和硝酸钇。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中，所述有机添加剂为乙酸、柠檬酸中的一种或两种，按照反应体系中氧化锆与乙酸投料的摩尔比为1:0.5-2.5、氧化锆与柠檬酸投料的摩尔比为1:0.1-0.3的比例，称取相应重量的碳酸锆、乙酸和柠檬酸。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中，高速离心甩丝机的转速为每秒10000-13000转。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤(3)中，升温至550℃的升温速率为0.5-1.5℃/min；升温至1000-1600℃的升温速率为1-5℃/min。