一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，屬于航天等國防軍工技術領域、絕熱工程領域和熔融金屬過濾技術領域。將玻璃配合料放入電熔窖爐中在1300~1600℃熔制，通過料股分割成若干個料塊，然后冷卻料塊；將料塊放入拉絲爐中二次熔化并拉絲，然后制成絲筒；將絲筒進行酸瀝濾；用水清洗絲筒除去表面鹽酸溶液然后烘干；將絲筒放入納米二氧化硅溶液中瀝濾，使絲筒中二氧化硅含量達95%以上，然后烘干；將絲筒燒結。通過本發明專利技術中的方法改性高硅氧玻璃纖維，納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維制品將納米二氧化硅填充在玻璃纖維表面孔洞之中，提高了納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維強度、耐高溫性能和耐磨性能均有顯著提高。

Preparation method of nano silicon dioxide modified high silicon oxygen glass fiber

The invention relates to a preparation method of nano silica modified high silicon oxygen glass fiber, belonging to the technical field of aerospace and other national defense technology, the field of heat insulation engineering and the field of molten metal filtration technology. The glass electric melting furnace material into the pit at 1300~1600 DEG C melting, the strand is divided into a plurality of pieces, and then cooling block; the material blocks in the drawing furnace two melting and drawing, and then made into silk silk tube tube; acid leaching; removal of surface salt water cleaning tube the acid solution and then drying; the wire cylinder into the nano silica solution leaching, the content of silica tube in more than 95%, then the wire cylinder drying; sintering. By the method of modified high silica glass fiber, nano silica modified high silica glass fiber products will be nano silica filled in the pores on the surface of glass fiber, improve the nano silica modified high silica glass fiber strength, heat resistance and wear resistance were improved significantly.

【技術實現步驟摘要】
一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法
本專利技術涉及一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，屬于航天等國防軍工
、絕熱工程領域和熔融金屬過濾

技術介紹
高硅氧玻璃纖維屬于特種玻璃纖維，通常是由鈉硼硅酸鹽玻璃纖維經熱酸瀝濾，除掉硅以外雜質，后經燒結而成。高硅氧玻璃纖維強度很低，僅為E玻璃纖維的1/10，但是它的耐高溫性能非常好，可在900℃下長期使用，短時間可耐1200℃的高溫，因其是一種優良的耐高溫和耐腐蝕材料，在國防、航天、黑色及有色金屬熔體凈化過濾方面取得應用。高硅氧玻璃纖維強度很低，且由于在制備過程中使用酸瀝濾技術，在制備得的成品表面會有許多孔洞殘留，形成缺陷，表面積下降，使得高硅氧玻璃纖維的強度進一步降低。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維制品將納米二氧化硅填充在玻璃纖維表面孔洞之中，降低玻璃纖維表面缺陷的同時，由于納米二氧化硅本身耐高溫性能及強度均較高，使得納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維強度、耐高溫性能和耐磨性能均有提高。為達到上述目的，本專利技術提供一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，包括如下步驟：步驟一：將玻璃配合料放入電熔窖爐中在1300~1600℃熔制，通過料股分割成若干個料塊，然后冷卻料塊；步驟二：將料塊放入拉絲爐中二次熔化并拉絲，然后制成絲筒；步驟三：將絲筒進行酸瀝濾；步驟四：用水清洗絲筒除去表面鹽酸溶液，然后烘干；步驟五：將絲筒放入納米二氧化硅溶液中瀝濾，使絲筒中二氧化硅含量達95%以上，然后烘干；步驟六：將絲筒燒結。優先地，所述玻璃配合料包括SiO2-B2O3-Na2O三元系統。優先地，所述步驟二中熔化溫度為200~1150℃。優先地，所述用于酸瀝濾的溶液為濃度5%~15%的鹽酸，酸瀝濾溫度為50~100℃，時間0.5~40小時。優先地，所述納米二氧化硅溶液中二氧化硅的質量分數為1%~50%。優先地，步驟六中燒結溫度為500~900℃。本專利技術所達到的有益效果：通過本專利技術中的方法改性高硅氧玻璃纖維，制備方法容易成型，操作方便，成本低，進一步推動了高硅氧玻璃纖維的應用發展；納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維制品將納米二氧化硅填充在玻璃纖維表面孔洞之中，降低玻璃纖維表面缺陷的同時，由于納米二氧化硅本身耐高溫性能及強度均較高，使得納米二氧化硅改性后的高硅氧玻璃纖維強度、耐高溫性能和耐磨性能均有顯著提高。附圖說明圖1是本專利技術的工藝流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，而不能以此來限制本專利技術的保護范圍。本專利技術提供一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，包括如下步驟：步驟一：將玻璃配合料放入電熔窖爐中在1300~1600℃熔制，通過料股分割成若干個料塊，然后冷卻料塊；步驟二：將料塊放入拉絲爐中在溫度為200~1150℃進行二次熔化并拉絲，然后制成絲筒；步驟三：將絲筒進行酸瀝濾；步驟四：用水清洗絲筒除去表面鹽酸溶液然后烘干；步驟五：將絲筒放入納米二氧化硅溶液中瀝濾，此時納米二氧化硅溶液填充在玻璃纖維表面的孔洞中，使絲筒中二氧化硅含量達95%以上，耐高溫性能提升到1200℃，然后對絲筒烘干；納米二氧化硅溶液填補玻璃纖維表面缺陷的同時，由于納米二氧化硅本身強度和耐高溫性能均較高，使得納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維強度和耐高溫性能均有提高；步驟六：將絲筒燒結；燒結可使得絲筒的玻璃纖維表面的孔洞變小，提高了絲筒的強度。進一步地，所述玻璃配合料為以SiO2-B2O3-Na2O三元系統為主。進一步地，所述用于酸瀝濾的溶液為濃度5%~15%的鹽酸，酸瀝濾溫度為50~100℃，時間0.5~40小時，瀝濾時間長短則根據原始玻璃組分、原始玻璃纖維直徑、瀝濾劑的濃度、溫度等因素而定。進一步地，所述納米二氧化硅溶液中二氧化硅的質量分數為1%~50%。進一步地，步驟六中燒結溫度為500~900℃。通過本專利技術中的方法改性高硅氧玻璃纖維，在強度方面較普通高硅氧玻璃纖維提高8%左右；經過試驗用磨損前后強度變化率來檢測耐磨性能，普通高硅氧玻璃纖維磨損前后強度變化率為40%-60%，而通過本專利技術中的方法改性的高硅氧玻璃纖維磨損前后強度變化率變化減小9%-15%，納米改性后的高硅氧玻璃纖維耐磨性有不同程度的提高。以上所述僅是本專利技術的優選實施方式，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：將玻璃配合料放入電熔窖爐中在1300~1600℃熔制，通過料股分割成若干個料塊，然后冷卻料塊；步驟二：將料塊放入拉絲爐中二次熔化并拉絲，然后制成絲筒；步驟三：將絲筒進行酸瀝濾；步驟四：用水清洗絲筒除去表面鹽酸溶液然后烘干；步驟五：將絲筒放入納米二氧化硅溶液中瀝濾，使絲筒中二氧化硅含量達95%以上，然后烘干；步驟六：將絲筒燒結。

【技術特征摘要】
1.一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：將玻璃配合料放入電熔窖爐中在1300~1600℃熔制，通過料股分割成若干個料塊，然后冷卻料塊；步驟二：將料塊放入拉絲爐中二次熔化并拉絲，然后制成絲筒；步驟三：將絲筒進行酸瀝濾；步驟四：用水清洗絲筒除去表面鹽酸溶液然后烘干；步驟五：將絲筒放入納米二氧化硅溶液中瀝濾，使絲筒中二氧化硅含量達95%以上，然后烘干；步驟六：將絲筒燒結。2.根據權利要求1所述的一種納米二氧化硅改性高硅氧玻璃纖維的制備方法，其特征在于，所述玻璃配合料包括SiO2-B2O3-Na2O三元系統。3....

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉小艷，劉靜，李田雨，胡鈺泉，田甜，朱杰，夏蘇魯，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32