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公开(公告)号：CN117702306A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311710724.0
申请日：2023-12-13
申请人： 中南大学
IPC分类号： D01F9/08 , C04B35/622 , C04B35/624 , D01F1/10
摘要： 本发明涉及一种连续氧化铝‑氧化锆复合陶瓷纤维及其制备方法，属于无机陶瓷材料领域。所述复合陶瓷纤维含有氧化铝、锆的氧化物、钇的氧化物；其中A分布在氧化铝晶粒的晶界和/或晶内，其中分布在晶界处的A颗粒的粒径大于等于60nm、分布在晶内的A颗粒的粒径小于等于20nm；所述A为锆的氧化物和/或钇的氧化物。其制备方法为：将铝溶胶、锆溶胶混合形成前驱体溶胶，并以PVP做纺丝助剂，通过溶胶‑凝胶结合干法纺丝制得凝胶纤维，经预烧结和高温烧结后形成连续氧化铝‑氧化锆复合陶瓷纤维。本发明所得产品拉伸强度高、耐高温性能好、柔韧性好。本发明产品微观结构设计合理、制备工艺简单可控，所得产品性能优良，便于产业化应用。
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公开(公告)号：CN114162844B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202111504493.9
申请日：2021-12-10
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01F7/42 , C01F7/026 , C01B33/146 , C04B35/185 , C04B35/10 , C04B35/624 , D01F9/08
摘要： 一种氧化铝/莫来石双相纤维前驱体复合溶胶及其应用。所述复合溶胶采用下述工艺流程：(1)铝溶胶的制备，(2)酸化硅溶胶的制备，以硅溶胶为硅源，用酸调节硅溶胶的pH值至1.6～7，制得酸化硅溶胶；(3)前驱体铝硅溶胶的制备，步骤(2)制得酸化硅溶胶后，在24小时内按铝与硅质量比1:0.08～0.28将步骤(2)制得的酸化硅溶胶加入步骤(1)制得的铝溶胶中，常温下混合搅拌至少4小时，得到微蓝白色透明的铝硅复合溶胶。本方法设计的复合溶胶经浓缩处理可通过干法纺丝、煅烧处理制备高热稳定性氧化铝纤维及氧化铝基双相陶瓷纤维。所得纤维可应用于长期高温环境、国防军工、航空航天、化工环保等领域。
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公开(公告)号：CN109851336A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910064592.6
申请日：2019-01-23
申请人： 中南大学
IPC分类号： C04B35/185 , D01F9/08
摘要： 本发明涉及一种高模量致密连续莫来石纳米陶瓷纤维及其制备方法。该高模量致密莫来石纳米纤维采用静电纺丝法结合溶胶凝胶技术获得，纤维连续，平均直径为100～350nm，化学组成为3Al2O3·2SiO2，密度大于3.0g/cm3，平均晶粒尺寸小于70nm，弹性模量为60～175GPa。本发明还提供高模量致密连续莫来石纳米纤维的制备方法，制备过程简单可控，设备操作灵活方便，得到的莫来石纤维均匀连续，产品可重复性好，本产品可作为增强相应用于高温环境下服役的金属基、陶瓷基复合材料中。
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公开(公告)号：CN117364292A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311309911.8
申请日：2023-10-11
申请人： 中南大学
IPC分类号： D01F9/08
摘要： 本发明属于陶瓷纤维领域，具体涉及一种细晶致密氧化铝陶瓷纤维的制备方法。本发明先配置铝溶胶、铁溶胶、PVP溶液、酸化硅溶胶，然后按照设定比例混合，得到混合溶胶，对混合溶胶进行浓缩得到可纺凝胶，可纺凝胶经纺丝后以2～10℃/min的升温速率加热至500～600℃进行预烧结，最后以3000～5000W的功率、50～100℃/min的升温速率，在1000～1400℃进行微波烧结，得到细晶致密氧化铝陶瓷纤维。本发明工艺简单可控，所得产品性能优良，便于大规模工业化应用。
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公开(公告)号：CN112435718B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202011173292.0
申请日：2020-10-28
申请人： 中南大学
IPC分类号： G16C20/30
摘要： 本发明公开了一种基于密度泛函理论预测氧化铝纤维前驱体溶胶可纺性的方法，基于密度泛函理论，在B3LYP水平上具体选择使用基组对不同铝盐进行结构优化，比实验更方便、更直观地获得不同铝盐的稳态分子构型，并得到相应前驱体溶胶低聚物的微观结构；利用多功能波函数分析软件对所得前驱体溶胶微观结构进行表面静电势分析，获得其反应特性以预测前驱体溶胶的可纺性，为实验制备高可纺性氧化铝纤维前驱体溶胶奠定坚实的理论依据。
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公开(公告)号：CN113223624A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110163177.3
申请日：2021-02-05
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种预测胶体剪切运动过程中微观结构演变的跨尺度模拟方法，包括如下步骤：(1)根据密度泛函理论计算低聚体结构；(2)分别构建溶胶体系单组份粗粒化结构模型和全原子结构模型；(3)先对全原子模型进行结构优化和动力学平衡；(4)基于全原子模型计算组分间的相互作用参数；(5)再用单组份的粗粒化结构，构建溶胶体系的DPD模型；(6)DPD模型结构优化，动力学平衡；(7)设置非平衡动力学参数，做剪切模拟；(8)结果文件输出，结束。本发明通过结合量子化学计算、分子动力学和耗散粒子动力学的方法，解决实验无法解决的从微观到介观的时间与空间尺度上的流体问题；同时本发明通过优化后，还能用于指导工业生产。
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公开(公告)号：CN113223624B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202110163177.3
申请日：2021-02-05
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种预测胶体剪切运动过程中微观结构演变的跨尺度模拟方法，包括如下步骤：(1)根据密度泛函理论计算低聚体结构；(2)分别构建溶胶体系单组份粗粒化结构模型和全原子结构模型；(3)先对全原子模型进行结构优化和动力学平衡；(4)基于全原子模型计算组分间的相互作用参数；(5)再用单组份的粗粒化结构，构建溶胶体系的DPD模型；(6)DPD模型结构优化，动力学平衡；(7)设置非平衡动力学参数，做剪切模拟；(8)结果文件输出，结束。本发明通过结合量子化学计算、分子动力学和耗散粒子动力学的方法，解决实验无法解决的从微观到介观的时间与空间尺度上的流体问题；同时本发明通过优化后，还能用于指导工业生产。
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公开(公告)号：CN114162844A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111504493.9
申请日：2021-12-10
申请人： 中南大学
IPC分类号： C01F7/42 , C01F7/026 , C01B33/146 , C04B35/185 , C04B35/10 , C04B35/624 , D01F9/08
摘要： 一种氧化铝/莫来石双相纤维前驱体复合溶胶及其应用。所述复合溶胶采用下述工艺流程：(1)铝溶胶的制备，(2)酸化硅溶胶的制备，以硅溶胶为硅源，用酸调节硅溶胶的pH值至1.6～7，制得酸化硅溶胶；(3)前驱体铝硅溶胶的制备，步骤(2)制得酸化硅溶胶后，在24小时内按铝与硅质量比1:0.08～0.28将步骤(2)制得的酸化硅溶胶加入步骤(1)制得的铝溶胶中，常温下混合搅拌至少4小时，得到微蓝白色透明的铝硅复合溶胶。本方法设计的复合溶胶经浓缩处理可通过干法纺丝、煅烧处理制备高热稳定性氧化铝纤维及氧化铝基双相陶瓷纤维。所得纤维可应用于长期高温环境、国防军工、航空航天、化工环保等领域。
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公开(公告)号：CN114023393A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111434975.1
申请日：2021-11-29
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种预测水基氧化铝前驱体溶胶凝胶化过程的跨尺度模拟方法，包括如下步骤：(1)利用DFT理论计算确立含Al的低聚体分子结构；(2)构建含有不同比例低聚体的胶体结构模型；(3)平衡和优化胶体结构，算得更稳定的低聚体分子比例；(4)基于上述比例，构建不同溶剂比例的结构模型；(5)结合实验和分子动力学模拟特定设置参数，提高模型可靠性；(6)计算模型的自由体积，得到流动特征；(7)结果文件输出，结束。本发明通过结合量子化学计算和分子动力学计算的方法，同步实验和模拟特定参数，使计算与实验互为指导，互相支撑，为控制凝胶化问题提供更高的理论可靠性和实验延伸可能性，通过该发明优化后，能用于指导工业生产。
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公开(公告)号：CN115182074B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210828755.5
申请日：2022-07-15
申请人： 中南大学
IPC分类号： D01F9/08 , D01F1/10 , C04B35/622 , C04B35/63
摘要： 本发明提供了一种稀土氧化镧改性的氧化铝‑莫来石纤维及其制备方法，所述稀土氧化镧改性的氧化铝‑莫来石纤维，由氧化铝‑莫来石纤维基体以及分散于氧化铝‑莫来石纤维基体中的含稀土氧化镧化合物组成。所述制备方法，其包括如下工艺步骤：(1)含氧化镧铝溶胶的制备；维前驱体的制备；(4)耐高温连续氧化铝‑莫来石纤维的制备。本发明采用溶胶凝胶法结合干法纺丝制备氧化铝‑莫来石纤维，且控制氧化铝‑莫来石纤维基体中莫来石为主相，所得稀土氧化镧改性的氧化铝‑莫来石纤维断面组织致密均匀，高温长时保温后具有优良的室温拉伸强度保留率。(2)硅溶胶的制备与酸化；(3)氧化铝‑莫来石纤
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