第41卷第3期陕西科技大学学报Vol.41No.32023年6月JournalofShaanxiUniversityofScience&TechnologyJun.2023*文章编号:2096-398X(2023)03-0117-06基于静电纺丝技术的二硅酸锂微晶玻璃纤维制备及其可纺性研究赵婷1,周桐1,连媚媚1,衣德强2,秦毅1(1.陕西科技大学材料科学与工程学院陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室,陕西西安710021;2.中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018)摘要:采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术构建锂硅凝胶纤维,对其进行后续晶化,得到二硅酸锂(Li2Si2O5)微晶玻璃纤维.研究纺丝助剂聚乙烯醇(PVA)含量及陈化时间对前驱体溶液黏度、可纺性及纤维形貌的影响规律,探讨了凝胶纤维的形成机理.结果表明,PVA含量越多、陈化时间越长,黏度越大,纤维可纺性增加,但PVA含量过高和陈化时间过长,都会使得电场力无法克服表面张力从而无法形成均匀的无珠状纤维.当PVA含量10wt%、陈化时间48h,能够得到均匀且几乎无珠状的凝胶纤维;正硅酸乙酯在酸催化作用下的脱水脱醇,生成的单体硅酸又在溶液中相互缩合形成聚合度高的硅酸,与聚乙烯醇碳链发生缩合形成复合凝胶纤维;在880℃经2h晶化处理后得到平均直径为0.80μm的Li2Si2O5微晶玻璃纤维,为后续制备纤维增韧Li2Si2O5微晶玻璃复合材料奠定了基础.关键词:二硅酸锂;静电纺丝;纤维;黏度;可纺性中图分类号:TB332文献标志码:AStudyonpreparationandspinnabilityoflithiumdisilicateglass-ceramicfibersbyelectrostaticspinningtechnologyZHAOTing1,ZHOUTong1,LIANMei-mei1,YIDe-qiang2,QINYi1(1.SchoolofMaterialScienceandEngineering,ShaanxiKeyLaboratoryofGreenPreparationandFunctional-izationforInorganicMaterials,ShaanxiUniversityofScience&Technology,Xi'an710021,China;2.Nation-alEngineeringLaboratoryofLowPermeabilityOilandGasFieldExplorationandDevelopment,OilGasTech-nologyResearchInstituteofPetroChinaChangqingOilfieldCompany,Xi'an710018,China)Abstract:Li-Sigelfiberswereconstructedbysol-gelmethodcombinedwithelectrospinningtechnology,andthencrystallizedtoobtainlithiumdisilicate(Li2Si2O5)glass-ceramicfibers.Theeffectsofthespinningaidpolyvinylalcohol(PVA)contentandagingtimeontheviscos-ity,spinnabilityandfibermorphologyoftheprecursorsolutionwereinvestigated,andtheformationmechanismofthegelfi...
