CN105016631A - 一种涂层氮化硼石英纤维的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涂层氮化硼石英纤维的制造方法，属石英纤维生产技术领域。本发明是将水溶剂型氮化硼用去离子水进行稀释后，在石英纤维拉制过程中，对其表面进行涂覆处理。采用本发明方法生产制造的涂层氮化硼石英纤维可以有效降低石英纤维增强氮化硅复合材料的脆性。解决了现有在采用石英纤维织物为增强相，制备石英纤维增强氮化硅复合材料时，由于未进行处理的石英纤维与氮化硅基体形成强界面结合，裂解过程中基体收缩产生的裂纹易于贯穿纤维，导致材料发生脆性断裂的问题，适用于制备石英纤维增强氮化硅复合材料时使用。

Description

一种涂层氮化硼石英纤维的制造方法

技术领域

本发明涉及一种涂层氮化硼石英纤维的制造方法，属石英纤维生产技术领域。

背景技术

石英纤维由于其优越的电学性能被广泛用作透波复合材料的增强相。在石英纤维增强陶瓷基复合材料中，纤维与基体间的界面结合强度是影响材料力学性能的主要因素，同时全制约材料制备工艺，进而影响材料的介电、烧蚀等其它性能。在采用石英纤维织物为增强相，制备石英纤维增强氮化硅复合材料时，由于未进行处理的石英纤维与氮化硅基体形成强界面结合，裂解过程中基体收缩产生的裂纹易于贯穿纤维，导致材料发生脆性断裂，因此，有必要对石英纤维表面进行处理，以降低石英纤维和氮化硅基体的界面结合强度，使材料断裂过程中产生典型的纤维拨出过程，从而可有效降低材料的脆性。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能降低石英纤维和氮化硅基体的界面结合强度，使材料断裂过程中产生典型的纤维拨出过程，从而可有效降低材料脆性的涂层氮化硼石英纤维的制造方法。

本发明的技术方案是：

一种涂层氮化硼石英纤维的制造方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）、将固体含量为30%的水溶剂型的氮化硼，按1︰1—5的重量比用去离子水进行稀释，同时用搅拌器进行搅拌，制备成氮化硼稀释液；

2）、将稀释配制好的氮化硼稀释液液放置于氮化硼溶液槽中，待用；

3）、将直径1.5—3.5mm的细石英玻璃棒采用焰熔法，在1800—2000℃高温条件下，以20—50m／s的拉制速度拉制成石英玻璃纤维原丝，在石英玻璃纤维原丝拉制过程中，边拉制、边通过氮化硼稀释液内的氮化硼稀释液对石英玻璃纤维原丝表面进行浸润处理；同时控制送棒速度在0.5～1.5mm/s；

4）、将石英纤维原丝在温度为50～110℃，时间为0.5～2.5h的条件下放入烘箱中烘干，以去除表面水份，同时使氮化硼牢固附着在石英纤维原丝表面；

5）、将石英纤维原丝经过退解、捻线、并线后，得涂层氮化硼石英纤维成品。

本发明的优点在于：

采用本发明制造的涂层氮化硼石英纤维，涂层均匀性好，原丝滑爽，生产工艺简单，可操作性强，且性能可以满足应用要求。解决了现有在采用石英纤维织物为增强相，制备石英纤维增强氮化硅复合材料时，由于未进行处理的石英纤维与氮化硅基体形成强界面结合，裂解过程中基体收缩产生的裂纹易于贯穿纤维，导致材料发生脆性断裂的问题，适用于制备石英纤维增强氮化硅复合材料时使用。

具体实施方式：

实施例1：

取2kg固体含量为30%的水溶剂型氮化硼，用1kg去离子水进行稀释，同时用搅拌器在30min条件下进行搅拌，制备成氮化硼稀释液。将稀释配制好的氮化硼稀释液液放置于氮化硼溶液槽中，待用。将直径1.5—3.5mm的细石英玻璃棒采用焰熔法，在1800—2000℃高温条件下，以20m／s的拉制速度拉制成石英玻璃纤维原丝，在石英玻璃纤维原丝拉制过程中，边拉制、边通过氮化硼稀释液内的氮化硼稀释液对石英玻璃纤维原丝表面进行浸润处理；同时控制送棒速度在0.8mm/s。

将石英纤维原丝在温度为110℃，时间为0.5h的条件下放入烘箱中烘干，以去除表面水份，同时使氮化硼牢固附着在石英纤维原丝表面；将石英纤维原丝经过退解、捻线、并线后，得涂层氮化硼石英纤维成品。

实施例2：

取2kg固体含量为30%的水溶剂型氮化硼，用2kg去离子水进行稀释，同时用搅拌器在30min条件下进行搅拌，制备成氮化硼稀释液。将稀释配制好的氮化硼稀释液液放置于氮化硼溶液槽中，待用。将直径1.5—3.5mm的细石英玻璃棒采用焰熔法，在1800—2000℃高温条件下，以25m／s的拉制速度拉制成石英玻璃纤维原丝，在石英玻璃纤维原丝拉制过程中，边拉制、边通过氮化硼稀释液内的氮化硼稀释液对石英玻璃纤维原丝表面进行浸润处理；同时控制送棒速度在1.0mm/s。

将石英纤维原丝在温度为90℃，时间为1.5h的条件下放入烘箱中烘干，以去除表面水份，同时使氮化硼牢固附着在石英纤维原丝表面；将石英纤维原丝经过退解、捻线、并线后，得涂层氮化硼石英纤维成品。

实施例3：

取2kg固体含量为30%的水溶剂型氮化硼，用3kg去离子水进行稀释，同时用搅拌器在30min条件下进行搅拌，制备成氮化硼稀释液。将稀释配制好的氮化硼稀释液液放置于氮化硼溶液槽中，待用。将直径1.5—3.5mm的细石英玻璃棒采用焰熔法，在1800—2000℃高温条件下，以30m／s的拉制速度拉制成石英玻璃纤维原丝，在石英玻璃纤维原丝拉制过程中，边拉制、边通过氮化硼稀释液内的氮化硼稀释液对石英玻璃纤维原丝表面进行浸润处理；同时控制送棒速度在1.2mm/s。

将石英纤维原丝在温度为80℃，时间为2.0h的条件下放入烘箱中烘干，以去除表面水份，同时使氮化硼牢固附着在石英纤维原丝表面；将石英纤维原丝经过退解、捻线、并线后，得涂层氮化硼石英纤维成品。

实施例4：

取2kg固体含量为30%的水溶剂型氮化硼，用4kg去离子水进行稀释，同时用搅拌器在30min条件下进行搅拌，制备成氮化硼稀释液。将稀释配制好的氮化硼稀释液液放置于氮化硼溶液槽中，待用。将直径1.5—3.5mm的细石英玻璃棒采用焰熔法，在1800—2000℃高温条件下，以40m／s的拉制速度拉制成石英玻璃纤维原丝，在石英玻璃纤维原丝拉制过程中，边拉制、边通过氮化硼稀释液内的氮化硼稀释液对石英玻璃纤维原丝表面进行浸润处理；同时控制送棒速度在0.5mm/s。

将石英纤维原丝在温度为50℃，时间为2.5h的条件下放入烘箱中烘干，以去除表面水份，同时使氮化硼牢固附着在石英纤维原丝表面；将石英纤维原丝经过退解、捻线、并线后，得涂层氮化硼石英纤维成品。

实施例5：

取2kg固体含量为30%的水溶剂型氮化硼，用10kg去离子水进行稀释，同时用搅拌器在30min条件下进行搅拌，制备成氮化硼稀释液。将稀释配制好的氮化硼稀释液液放置于氮化硼溶液槽中，待用。将直径1.5—3.5mm的细石英玻璃棒采用焰熔法，在1800—2000℃高温条件下，以50m／s的拉制速度拉制成石英玻璃纤维原丝，在石英玻璃纤维原丝拉制过程中，边拉制、边通过氮化硼稀释液内的氮化硼稀释液对石英玻璃纤维原丝表面进行浸润处理；同时控制送棒速度在1.5mm/s。

将石英纤维原丝在温度为90℃，时间为2.0h的条件下放入烘箱中烘干，以去除表面水份，同时使氮化硼牢固附着在石英纤维原丝表面；将石英纤维原丝经过退解、捻线、并线后，得涂层氮化硼石英纤维成品。

Claims (1)

1.一种涂层氮化硼石英纤维的制造方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）、将固体含量为30%的水溶剂型的氮化硼，按1︰1—5的重量比用去离子水进行稀释，同时用搅拌器进行搅拌，制备成氮化硼稀释液；

2）、将稀释配制好的氮化硼稀释液液放置于氮化硼溶液槽中，待用；

3）、将直径1.5—3.5mm的细石英玻璃棒采用焰熔法，在1800—2000℃高温条件下，以20—50m／s的拉制速度拉制成石英玻璃纤维原丝，在石英玻璃纤维原丝拉制过程中，边拉制、边通过氮化硼稀释液内的氮化硼稀释液对石英玻璃纤维原丝表面进行浸润处理；同时控制送棒速度在0.5～1.5mm/s；

4）、将石英纤维原丝在温度为50～110℃，时间为0.5～2.5h的条件下放入烘箱中烘干，以去除表面水份，同时使氮化硼牢固附着在石英纤维原丝表面；

5）、将石英纤维原丝经过退解、捻线、并线后，得涂层氮化硼石英纤维成品。