solución mezclada de asb / pvp electrospinning para la preparación de varillas de alúmina

2019-11-01


Con los desarrollos de la electrónica, la radiación de calor de las placas de circuitos y componentes también muestra un nivel creciente, lo que resulta en más y más estudios sobre materiales de radiación de calor para una alta eficiencia. La alúmina es muy adecuada para fabricar materiales de radiación de calor debido a su alta conductividad térmica y baja conductividad eléctrica. en particular, si varillas de alúmina están alineados en la dirección de la conducción térmica, se puede obtener una alta conductividad térmica.


El electrohilado es una de las rutas para preparar fibra cerámica de alta pureza, en la que los compuestos cerámicos y polímeros se utilizan como materias primas. aunque las nanofibras de alúmina se pueden preparar mediante electrohilado, solo se dispone de información limitada sobre las condiciones de hilado y calcinación para preparar varillas y fibras de alúmina. por lo tanto, en este estudio, se observan las diferentes formas de fibras compuestas de asb / pvp preparadas bajo diversas condiciones de electro-hilatura, e identifican condiciones adecuadas de calcinación para preparar la barra de alúmina de fase α a partir de fibras compuestas.


Después de mezclar el sec-butóxido de aluminio (asb) con etanol y agua destilada en una proporción de 1: 16: 0.6 a 80 ° C durante 45 minutos, se añadió ácido acético para obtener un gel de alúmina. Las soluciones de pvp se prepararon usando etanol como disolvente a concentraciones de 5%, 10% y 15% posteriormente, la solución de pvp y el gel mixto se mezclaron en una proporción de 3: 1 durante 24 horas.


para el electrohilado, la solución de asb / pvp se inyectó usando una jeringa de plástico a través de una punta de aguja roma a un caudal constante usando una bomba de jeringa. El valor del voltaje positivo aplicado a la solución de polímero se incrementó gradualmente dentro del rango de 10-25 kv.


Se conectó un contraelectrodo a tierra al colector cubierto con una lámina de aluminio. Después de curar a 300-500 ℃ durante 24 horas, las nanofibras se calentaron a 800-1100 ℃ en un horno de mufla. finalmente, la alúmina de fase α calcinada se molió en un mortero de ágata para formar una varilla de alúmina de fase α.


El diámetro de las fibras compuestas de asb / pvp disminuyó con la disminución de la concentración de polímero, porque la viscosidad de la solución a baja concentración es menor que la tensión superficial. A medida que aumentaba el voltaje aplicado a través de la aguja de la jeringa, el voltaje excesivamente alto producía un estiramiento indeseable, dando como resultado diámetros de fibra marcadamente bajos.


porque cuando se aplica un voltaje superior al valor crítico, la densidad de carga aumenta y, en consecuencia, la viscosidad de la solución de hilatura disminuye y el cono taylor se vuelve inestable. A medida que aumentaba el caudal de la solución de hilado, también aumentaba el diámetro medio. sin embargo, cuando el caudal era excesivamente alto, el cono de taylor inestable no se estiraba.


para obtener alúmina en fase α de las fibras compuestas de asb / pvp. El pvp debe eliminarse de las fibras mediante calcinación. El análisis termogravimétrico de fibras indica que la humedad se elimina de las fibras a temperaturas en el rango de 25-120 ℃, y el pvp en la fibra compuesta se descompone a temperaturas entre 200 y 800 ° C. Se observó un pico fuerte a 340,78 ℃, resultante de la descomposición de pvp, que es una reacción altamente exotérmica. Las fibras compuestas de asb / pvp se calentaron a 1000 ℃ fundidas, y la forma de la fibra ya no era identificable.


cuando se aumentó la temperatura de calcinación, el pico de vibración de estiramiento de al-o se hizo más fuerte, lo que significa que cuando se aumentó la temperatura de calcinación, se descompuso el pvp y se formó alúmina.


Las fibras compuestas óptimas (300-500 nm de diámetro) se obtuvieron cuando el voltaje, la velocidad de flujo, el tcd y la concentración de pvp fueron de 15 kv, 0.025 ml / min. 15cm y 10%, respectivamente. después de que las fibras compuestas de asb / pvp se curaron a 500 ℃ durante 24 horas, se calentaron a 1000 ℃ y posteriormente se molieron para obtener varillas de alúmina en fase α, y este método de preparación también se puede utilizar para la producción en masa de fábrica.


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