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高性能氧化锆连续纤维的制备方法及设备
项目简介：
本项目涉及一种高性能高温氧化物纤维的制备方法，具体地说是涉及一种高强度、高韧性、耐高温、隔热好的氧化锆连续纤维的制备方法。以乙酰丙酮、氧氯化锆为主要原料合成前驱体——乙酰丙酮合锆聚合物（聚乙酰丙酮合锆），将其溶于甲醇获得纺丝液，利用干法纺丝获得连续前驱体纤维，热处理烧结获得本发明的高性能氧化锆连续纤维，对前驱体纤维采取了特殊气氛的热处理工艺技术以获得结构缺陷少的氧化锆连续纤维，高温下对氧化锆连续纤维进行气流喷吹，以使纤维伸展增强。 技术特点：
本发明针对现有技术的不足，提供一种高性能氧化锆连续纤维的制备方法，利用简单先进的工艺制备出拉伸强度超过2.6Gpa，连续长度可达数千米，直径5～30mm，光滑均匀的氧化锆连续纤维的方法。本发明同时提供一种用于制备高性能氧化锆连续纤维的设备，即多功能烧结炉。本发明与现有技术相比具有以下优良效果：
(1)合成聚乙酰丙酮合锆的原料廉价易得，路线简单易行，不需苛刻的反应条件，反应、分离、提纯所需的甲醇、四氢呋喃和正己烷等溶剂可以回收提纯后重新回用。通过选择配比并控制合适的反应条件可以提高聚乙酰丙酮合锆的分子量，缩短其分子量分布范围，并提高其含锆量；
(2)聚乙酰丙酮合锆纺丝液纺丝性好，含锆量高，各种掺加物以分子或离子水平分散，均匀一致。纺丝液透明均匀，性能稳定，不沉淀，不凝结。当纺丝液因溶剂甲醇挥发导致粘度过高甚至干化后，再溶于甲醇中，仍可继续使用。 (3)采取了对原料提纯和向纺丝液中掺加锆盐、铝盐等措施，可进一步提高纤维性能。
(4)干法纺丝机械化程度较高，运转稳定，通过控制合适的前驱体纺丝液粘度、压力、温度、孔径等工艺参数，可以获得一束多根，长度几乎不限的，有序缠绕的连续前驱体纤维。
(5) 特殊的气氛热处理可使获得的氧化锆连续纤维均匀透明，强度极高（大于2.6GPa，为目前所有报道中最高强度）。
(6) 多功能烧结炉中对纤维作的高温气流喷吹处理，可减少纤维弯曲造成的性能不均性，进一步提高纤维的整体强度。 应用范围：
氧化锆连续纤维是一种具有极大应用潜力的结构与功能材料，与其他纤维相比，它具有许多独特的、不可替代的优越性能。氧化锆的导热系数在所有金属氧化物中最小，决定了它是绝热性能最好的纤维材料。氧化锆的高温蒸气压很低，表现出高温不易挥发，无污染的良好性能。氧化锆高的熔点（约2715癈） 和化
学稳定的性质，赋予了氧化锆连续纤维高的使用温度和为碳纤维、碳化硅纤维和其他氧化物纤维等所无法比拟的极好的高温抗氧化性能，氧化锆纤维的耐酸碱腐蚀的能力也大大强于氧化铝纤维和玻璃纤维等。同时，氧化锆连续纤维的力学性能也非常优异，强度高（理论抗拉伸强度可达40GPa），韧性好，抗热震，还可具有相变增韧功能。本发明制备的氧化锆连续纤维具有同许多金属、合金、玻璃以及混凝土等相近热膨胀系数，应用于复合增强材料方面得天独厚，可以作为陶瓷、金属、玻璃、树脂、水泥等基体的增强剂，在航空、航天及各种工业、民用领域中有着重要的应用前景。它可以作为航天器用绝热与结构增强材料；空间熔炼炉、原子能反应堆、工业窑炉用超高温隔热材料；与许多金属或合金复合，宽温度范围使用的超强材料；与玻璃复合，制成高强绝热玻璃；以及高温过滤材料和高温化学反应催化剂载体等等。此外，它还可是一种P-型半导体，具有优良的离子传导性，可开发作为功能材料。 市场预测：
目前国内仅有我们一家掌握制备高强度氧化锆连续纤维的关键技术，且纤维的各项性能指标达到国际领先水平，因此实现生产后，产品不仅可以迅速占领国内市场，还可以以其低价格高性能的优势走向国际市场。 投资预算：
本发明制备氧化锆连续纤维的原料廉价易得，路线简单易行，不需苛刻的反应条件和昂贵的反应设备，投资极省。 生产条件：
生产所需主要设备仅为反应釜、旋转蒸发仪和程控炉。 合作方式：
技术转让，技术入股。