[发明专利]固态复合陶瓷前驱体、复合纤维棉及其制备方法

权利要求书

1.一种固态复合陶瓷前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供聚铝氧烷和聚锆氧烷，将所述聚铝氧烷和聚锆氧烷混合，并通过高温聚缩得到所述固态复合陶瓷前驱体。

2.如权利要求1所述的固态复合陶瓷前驱体，其特征在于，在所述固态复合陶瓷前驱体中，锆元素和铝元素的质量配比折合成ZrO₂:Al₂O₃，优选为X：(10-X)，其中1≤X≤9。

3.如权利要求1所述的固态复合陶瓷前驱体的制备方法，其特征在于，在所述高温聚缩过程中，温度优选为120-200℃。

4.如权利要求1所述的固态复合陶瓷前驱体的制备方法，其特征在于，在所述高温聚缩过程中同时进行减压蒸馏。

5.一种由权利要求1至4中任一项所述的固态复合陶瓷前驱体的制备方法所制得的固态复合陶瓷前驱体，其特征在于，所述固态复合陶瓷前驱体的软化点位于50-125℃。

6.一种复合纤维棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提供纺丝原料，所述纺丝原料包括如权利要求5所述的固态复合陶瓷前驱体，将所述纺丝原料通过纺丝工艺得到纤维棉原丝；

S2、将所述纤维棉原丝进行固化并裂解，以得到纤维棉织物；

S3、将裂解后的纤维棉织物进行烧结和超高温处理，以得到所述复合纤维棉。

7.如权利要求6所述的复合纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述纺丝工艺包括离心甩丝，所述离心甩丝的具体步骤包括：

将所述纺丝原料置于离心甩丝机中，在氮气气氛中升温加热，待所述纺丝原料熔融为均匀的熔体并脱除残余气泡后，将所述熔体从所述离心甩丝机的甩丝孔中高速甩出，以得到纤维棉原丝。

8.如权利要求7所述的复合纤维棉的制备方法，其特征在于，所述离心甩丝的条件包括：所述升温加热的温度优选为110-180℃、所述离心甩丝机的转速优选为4000-20000r/min、所述离心甩丝机的甩丝盘孔径优选为0.1-0.5mm。

9.如权利要求6所述的复合纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述纺丝工艺包括喷吹成纤，所述喷吹成纤的具体步骤包括：

将所述纺丝原料置于喷吹设备中，升温加热至所述纺丝原料完全熔融，在所述喷吹设备中喷吹成纤以得到纤维棉原丝。

10.如权利要求9所述的复合纤维棉的制备方法，其特征在于，所述喷吹成纤的条件包括：温度优选为100-220℃、气压优选为0.05-0.6MPa、液压优选为0.05-0.15Mpa、喷丝液方向与气流方向的夹角优选为20-70°。

11.如权利要求6所述的复合纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述固化的具体步骤包括：

将所述纤维棉原丝置于恒温恒湿箱中，先升温至30-40℃，在30-45％的相对湿度下保温20min-2h，再升温至60-95℃，在60-95％的湿度下保温10min-2h，冷却至室温得到固化的纤维棉织物。

12.如权利要求6所述的复合纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述裂解的具体步骤包括：

将固化后的纤维棉织物置于高温炉中以0.5-30℃/min升温至500-800℃，并在裂解气氛中保温30min-2h进行裂解。

13.如权利要求12所述的复合纤维棉的制备方法，其特征在于，用于形成所述裂解气氛的气体包括氮气、氩气、氦气以及空气中的一种或一种以上气体。

14.如权利要求6所述的复合纤维棉的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述烧结的具体步骤包括：

将裂解后的纤维棉织物在空气气氛中以0.15-100℃/min的升温速率升温至1000-1800℃，烧结处理1min-10h。

15.一种由权利要求6至14中任一项所述的复合纤维棉的制备方法所制得的复合纤维棉。