本發(fā)明屬于耐超高溫陶瓷纖維領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種超細(xì)碳化鋯陶瓷纖維及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以臨近空間飛行器為代表的下一代航天器向長(zhǎng)航時(shí)、大氣層高超聲速飛行和可重復(fù)使用的方向發(fā)展，對(duì)新型抗氧化結(jié)構(gòu)材料提出迫切需求。超高溫陶瓷及其復(fù)合材料具有優(yōu)異的超高溫抗氧化性能，是最有希望勝任的材料體系。

超高溫陶瓷基復(fù)合材料的發(fā)展離不開(kāi)高性能增強(qiáng)纖維。碳纖維具有強(qiáng)度高、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，但受碳材料本質(zhì)局限，氧化氣氛下450℃即開(kāi)始氧化，僅能滿(mǎn)足超高溫環(huán)境下短時(shí)使用要求。而陶瓷材料具有耐高溫抗氧化等優(yōu)良特性，以其制備的陶瓷纖維是解決超高溫陶瓷基復(fù)合材料增強(qiáng)問(wèn)題的最佳解決方案。

陶瓷纖維中，碳化硅和氧化鋁陶瓷纖維的技術(shù)成熟度最高，均有商品化產(chǎn)品，但其短時(shí)最高使用溫度僅為1600℃，無(wú)法滿(mǎn)足超高溫陶瓷材料對(duì)溫度的要求。而碳化鋯陶瓷纖維雖有更高耐溫等級(jí)，但仍處于研究起步階段，制備技術(shù)上還有很多問(wèn)題有待解決。

碳化鋯是超高溫陶瓷中典型的一種，它集合了金屬和陶瓷的特性，具有高熔點(diǎn)、高硬度、熱中子吸收界面小和耐輻射性能好等優(yōu)異的性能，除此之外，碳化鋯還具有好的熱傳導(dǎo)和電傳導(dǎo)性，其中導(dǎo)電能力和金屬相當(dāng)，因此，碳化鋯在高溫結(jié)構(gòu)材料、超硬工具材料、微電子材料和核能儲(chǔ)備材料等領(lǐng)域都具備廣闊的應(yīng)用前景。

碳化鋯陶瓷熔點(diǎn)高達(dá)3540℃，無(wú)法用熔融拉絲工藝制備陶瓷纖維，只能采用有機(jī)前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法，即先制備碳化鋯前驅(qū)體紡絲液，再經(jīng)紡絲、固化、無(wú)機(jī)化、碳熱還原轉(zhuǎn)化等工藝得到碳化鋯陶瓷纖維。紡絲液是碳化鋯纖維研制的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，良好的流變性和成絲性是制備直徑小、強(qiáng)度高陶瓷纖維的基礎(chǔ)，各組分之間良好相容性和穩(wěn)定性是提高陶瓷纖維質(zhì)量的關(guān)鍵。1994年，日本的kurokawa報(bào)道了以鋯酸 四丁酯為鋯源，醋酸纖維素為碳源配制成紡絲液，經(jīng)拔絲法制備了直徑為140μm的zrc陶瓷纖維，由于碳源相容性較差，影響到陶瓷纖維中碳元素分布均勻性，存在少量zro2晶相[y.kurokawa,j.mater.sci.lett.1994,13,516-518；y.kurokawa,j.mater.res.1998,13,760-765.]；1998年，h.preiss等改進(jìn)了以上配方，以金屬醇鹽為鋯源，換用橋聯(lián)配體化合物作為碳源，手工拔絲法制備了直徑約50μm的zrc纖維，碳源分散均勻性的問(wèn)題得到了初步解決[h.preiss,j.mater.sci1998,33,4697-4706.]。1999年，日本的isaohasegawa以乙酰丙酮鋯為鋯源，線性酚醛為碳源，采用溶膠-凝膠拔絲制備了直徑約60μm的si-zr-c-o纖維，線性酚醛與鋯源相容性較好，但兩者在室溫下易于發(fā)生縮合反應(yīng)，紡絲液儲(chǔ)存期短，無(wú)法規(guī)模化生產(chǎn)[isaohasegawa,ceram.inter.1999,25,523-527.]。

靜電紡絲法是制備納米纖維的有效技術(shù)途徑。wonhopark以乙酰丙酮鋯為鋯源，以線性酚醛或醋酸纖維素為碳源，靜電紡絲結(jié)合1600℃高溫碳熱還原制備出了直徑為百納米級(jí)的含有少量zro2的zrc纖維[mater.lett.2008,62,1961-1964.thinsolidfilms2009,517,6531-6538.]。但這兩篇報(bào)道中，所制備的紡絲液中含有酸催化劑，易于凝膠，儲(chǔ)存期短。k.nakane,feili等也以靜電紡絲法得到了超細(xì)zrc陶瓷纖維，采用的鋯源分別為水溶性鋯化合物(zc)和聚乙酰丙酮鋯(pzo)，碳源分別為聚乙烯醇pva和聚丙烯腈pan[k.nakanea,j.min.metall.sect.b-metall.2013,49,77-82.feili,ceram.inter.2014,40,10137-10141.]；本課題組前期采用靜電紡絲法、pzo為鋯源，pcs為硅源和碳源，制備了直徑為1.83±0.55μm的sic-zrc-c復(fù)相纖維[liye,mater.lett.2015,141,210-213.]。雖然靜電紡絲法制備效率低，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，但以上工作對(duì)于紡絲液配方研究還是有借鑒意義。

公開(kāi)號(hào)cn103757751a公開(kāi)了一種超高溫氧化鋯陶瓷纖維的制備方法，主要采用以下步驟：以碳酸鋯、硝酸釔和硝酸為主要原料，以去離子水為稀釋溶劑，在室溫條件下攪拌直接反應(yīng)生成含釔鋯離子的復(fù)合聚合溶液，減壓蒸餾濃縮溶液，最后得到的釔鋯離子復(fù)合溶膠紡絲液，經(jīng)高速離心甩絲獲得含釔鋯無(wú)機(jī)水合物纖維，對(duì)釔鋯無(wú)機(jī)水合物纖維進(jìn)行特殊氣氛的熱處理和超高溫處理即可得到釔鋯復(fù)合氧化物陶瓷纖維，但是各組分之間的相容性較差，耐溫性能比碳化鋯陶瓷纖維低。

公開(kāi)號(hào)cn104988604a公開(kāi)了一種碳化鋯微納米纖維的制備方法包括選取原料并配置成紡絲液、靜電紡絲獲得前驅(qū)體纖維、最后經(jīng)過(guò)熱處理即得碳化鋯微納米纖維。本發(fā)明的一種碳化鋯微納米纖維的制備方法解決了現(xiàn)有的碳化鋯陶瓷材料制備 方法存在的步驟復(fù)雜、制備周期長(zhǎng)以及制備所得為粉體的缺點(diǎn)。本發(fā)明的一種碳化鋯微納米纖維的制備方法利用靜電紡絲法來(lái)制備碳化鋯微納米纖維，通過(guò)控制紡絲參數(shù)以及燒結(jié)溫度，能夠得到不同形態(tài)的碳化鋯微納米纖維，其原料易得、成本低廉、制備工藝簡(jiǎn)單并在紡織、電子、涂層、蓄熱保溫和航空航天等領(lǐng)域都具備廣闊的應(yīng)用前景，但是其各組分的相容性較差。

鑒于以上原因，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過(guò)優(yōu)化鋯源前驅(qū)體以及引入新型碳源烯丙基酚醛，解決了現(xiàn)有技術(shù)中各組分相容性和穩(wěn)定性的問(wèn)題，提高了陶瓷產(chǎn)率。

本發(fā)明的第一目的提供了一種超細(xì)碳化鋯陶瓷纖維，所述的纖維以含釔聚鋯氧烷為鋯源，烯丙基酚醛為碳源，所述的烯丙基酚醛的結(jié)構(gòu)式如式(i)所示；

本發(fā)明中優(yōu)化了鋯源，其中聚鋯氧烷(pnz)的合成工藝(具體合成方式參見(jiàn)文獻(xiàn)yanlixie,j.am.ceram.soc.2008,91,1469-1474)。在合成原料中加入含釔有機(jī)化合物作為共聚合單體，從而提高聚鋯氧烷的可紡性。另外，本發(fā)明選用的碳源為具有線性結(jié)構(gòu)的且側(cè)基為烯丙基的酚醛樹(shù)脂(具體合成參見(jiàn)文獻(xiàn)yunzhaoyu,j.appl.polym.sci.2002,83,1651-1657)。選用烯丙基酚醛的原因在于：首先其和聚鋯氧烷相容性好，其次烯丙基封端后，線性酚醛中的酚羥基室溫下不會(huì)再與聚鋯氧烷反應(yīng)，因此儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，另外原絲固化時(shí)，殘留的少量酚羥基與聚鋯氧烷反應(yīng)使各元素達(dá)到分子級(jí)均勻分布，同時(shí)烯丙基可發(fā)生加成反應(yīng)，有利于形成致密的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高陶瓷產(chǎn)率、保持纖維形貌。

本發(fā)明采用所述的碳源、鋯源以及紡絲助劑制備得到的一種新型碳化鋯前驅(qū)體甩絲溶液的流變性可調(diào)，紡絲性好，并且儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，可在室溫下密封儲(chǔ)存1個(gè)月以上。

優(yōu)選的，所述的超細(xì)碳化鋯陶瓷纖維的直徑1～3μm，碳化鋯陶瓷纖維的平均晶粒尺寸為10～40nm。

優(yōu)選的，所述的含釔聚鋯氧烷中釔元素與鋯元素的摩爾比為3～8：100，所述的含釔聚鋯氧烷中鋯元素與所述的烯丙基酚醛的質(zhì)量比為2～4：1，所述的烯丙基酚醛的烯丙基化程度為80～90％。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該烯丙基化程度范圍內(nèi)配制的紡絲液均相穩(wěn)定，紡絲性能好，不會(huì)因凝膠化而失去紡絲性，可室溫下長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存。

本發(fā)明的第二目的提供了一種所述的超細(xì)碳化鋯陶瓷纖維的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：

(1)將所述的含釔聚鋯氧烷、所述的烯丙基酚醛和高分子助溶劑溶于溶劑中，攪拌得到碳化鋯陶瓷前驅(qū)體紡絲液；

(2)將步驟(1)得到的前驅(qū)體紡絲液進(jìn)行離心甩絲、干燥、不熔化和高溫煅燒得到所述的超細(xì)碳化鋯陶瓷纖維。

本發(fā)明采用離心甩絲法，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，可得到直徑小于3μm超細(xì)纖維，可快速實(shí)現(xiàn)放大規(guī)模生產(chǎn)。

優(yōu)選的步驟(1)中所述的高分子助溶劑為聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯中的一種或多種，所述的高分子助溶劑與鋯元素的質(zhì)量比為1/8～1/3。

優(yōu)選的，步驟(1)中所述的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、乙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚中的一種或多種。

優(yōu)選的，在25℃下，步驟(1)中所述的前驅(qū)體紡絲液的粘度為150～500mpa·s。

其中，對(duì)得到的前驅(qū)體紡絲液在密閉條件下保存1個(gè)月，粘度變化率小于5％。

優(yōu)選的，步驟(2)中所述的離心甩絲為：在室溫下，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000～40000r/min，甩絲機(jī)孔徑為0.1～0.5mm的條件下將前驅(qū)體紡絲液從甩絲孔高速甩出。

優(yōu)選的，步驟(2)中所述的不熔化為：以升溫速率1～2℃/min升溫，在140℃、160℃、180℃、200℃、250℃、400℃分別保溫0.5～2h，不熔化氣氛為氮?dú)?、氬氣或氦氣?/p>

本發(fā)明人通過(guò)熱重分析以及大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，分別設(shè)置在140℃、160℃、180℃、200℃、250℃、400℃下保溫，在此條件下所得到的碳化鋯陶瓷纖維的外觀形貌較好，不易粉化，晶粒的尺寸較小，強(qiáng)度較高。

優(yōu)選的，步驟(2)中所述的高溫煅燒為：以1～2℃/min的升溫速率將不熔化處理的纖維加熱至600～900℃，保溫1～5h無(wú)機(jī)化，然后再以3℃/min～30℃/min速率升溫至1400℃～2000℃，保溫10min～2h，高溫煅燒氣氛為氬氣或氦氣。

本發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在1400℃以下纖維中主要以氧化鋯的形式存在，1400℃以上氧化鋯開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟?，?dāng)溫度達(dá)到1600℃氧化鋯完全轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟啞?/p>

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明鋯源采用含釔聚鋯氧烷，碳源采用烯丙基酚醛，各組分具有較好的相容性和穩(wěn)定性，各元素達(dá)到分子級(jí)均勻分布，由于烯丙基可發(fā)生加成反應(yīng)，有利于形成致密的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高陶瓷產(chǎn)率、保持纖維形貌。

(2)本發(fā)明制備的碳化鋯前驅(qū)體甩絲液的流變性可調(diào)，紡絲性好，拉伸強(qiáng)度高，并且可在室溫下密封存儲(chǔ)1個(gè)月以上。

(3)本發(fā)明采用離心甩絲法，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，可得到直徑小于3μm超細(xì)纖維，并可快速實(shí)現(xiàn)放大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1實(shí)施例1得到的前驅(qū)體纖維的宏觀圖片；

圖2實(shí)施例1得到碳化鋯陶瓷纖維的sem圖；

圖3實(shí)施例1得到碳化鋯陶瓷纖維的xrd圖；

圖4實(shí)施例1得到碳化鋯陶瓷纖維的edx圖譜；

圖5實(shí)施例1得到碳化鋯陶瓷纖維的edx圖譜分析；

圖6實(shí)施例1得到的碳化鋯陶瓷纖維的edx圖譜中y元素的分布；

圖7實(shí)施例1得到的碳化鋯陶瓷纖維的edx圖譜中c元素的分布；

圖8實(shí)施例1得到的碳化鋯陶瓷纖維的edx圖譜中zr元素的分布；

圖9實(shí)施例1得到的碳化鋯陶瓷纖維的edx圖譜中o元素的分布。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例中的實(shí)施方案可以進(jìn)一步組合或者替換，且實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

(1)在25℃下，將烯丙基酚醛(an)5.85g，烯丙基化程度為80％，含釔聚鋯氧烷(pnz-y)50g，釔元素與鋯元素的摩爾比2:25，鋯元素為11.70g，聚乙烯吡咯烷酮(pvp)3.34g溶于乙二醇單乙醚(ee)中，攪拌直至形成棕色透明均勻溶液， 調(diào)節(jié)粘度至442mpa·s，得到碳化鋯陶瓷前驅(qū)體紡絲液(pnz-y-an-2)，其中各組分的質(zhì)量比zr:an:pvp＝3.5:1.75:1，將得到的前驅(qū)體紡絲液在25℃下放置一個(gè)月后粘度為463mpa·s。

(2)在溫度25℃，濕度49％下，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，甩絲機(jī)孔徑為0.4mm的條件下將甩絲液從甩絲孔高速甩出，獲得前驅(qū)體纖維，纖維的宏觀照片如圖1所示，將前驅(qū)體纖維置于管式爐中，以1℃/min升溫，按照140℃下保溫0.5h，160℃下保溫1h，180℃下保溫1h，200℃下保溫1h，250℃下保溫2h，400℃下保溫1h在氬氣氛下完成不熔化處理，再于氬氣氛下，以2℃/min的升溫速率升溫至800℃保溫2h完成無(wú)機(jī)化，得到黑色zro2/c復(fù)相陶瓷纖維，再以30℃/min升溫至1600℃保溫0.5h，即可得到黑色纖維棉形態(tài)的zrc陶瓷纖維，碳化鋯陶瓷纖維的產(chǎn)率為38.59％，所得到的碳化鋯陶瓷纖維的sem、xrd和edx譜圖如圖2、圖3、圖4和圖5所示。

sem表征顯示，纖維為顆粒堆積結(jié)構(gòu)，纖維直徑為1～2μm，顆粒尺寸為89.71±39.37nm。xrd結(jié)果表明，纖維為純立方相zrc，由scherrer公式計(jì)算得到的晶粒尺寸為37.88nm。

通過(guò)edx分析可以看到，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。icp元素分析結(jié)果表明，陶瓷纖維中zr，c，y，o各元素含量分別為75.5wt％，7.9wt％，5.6wt％，0.7wt％。同時(shí)，結(jié)果顯示還有1.8wt％的hf和0.7wt％的n，這是由于鋯鉿是共生礦，所使用的鋯酸丙酯原料中本身就含有少量hf造成的，但hf的存在對(duì)纖維性能并沒(méi)有影響，因此沒(méi)有特意除去；檢測(cè)出的n是由于采用的釔原料是硝酸釔從而引入了n元素。

實(shí)施例2

(1)在25℃下，將烯丙基酚醛(an)4.68g，烯丙基化程度為85％，含釔聚鋯氧烷(pnz-y)50g，釔元素與鋯元素的摩爾比3:100，鋯元素為11.70g，聚乙酸乙烯酯(pvac)3.90g溶于乙二醇單甲醚中，攪拌直至形成棕色透明均勻溶液，調(diào)節(jié)粘度至405mpa·s，得到碳化鋯陶瓷前驅(qū)體紡絲液(pnz-y-an-2.5)，其中各組分的質(zhì)量比zr:an:pvac＝3:1.2:1，將得到的前驅(qū)體紡絲液在25℃下放置一個(gè)月后粘度為430mpa·s。

(2)在溫度15℃，濕度49％下，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min，甩絲機(jī)孔徑為0.1mm的條件下將甩絲液從甩絲孔高速甩出，獲得前驅(qū)體纖維，將前驅(qū)體纖維置于管式爐 中，以1℃/min升溫，按照140℃下保溫0.5h，160℃下保溫1h，180℃下保溫1h，200℃下保溫1h，250℃下保溫2h，400℃下保溫1h在氬氣氛下完成不熔化處理，再于氬氣氛下，以2℃/min的升溫速率升溫至900℃保溫2h完成無(wú)機(jī)化，得到黑色zro2/c復(fù)相陶瓷纖維，再以30℃/min升溫至1600℃保溫0.5h，即可得到黑色纖維棉形態(tài)的zrc陶瓷纖維。

同實(shí)施例1對(duì)得到的zrc陶瓷纖維進(jìn)行了sem、xrd和edx的分析，與實(shí)施例1的結(jié)果相似，其中，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。

實(shí)施例3

(1)在25℃下，將烯丙基酚醛(an)3.90g，烯丙基化程度為90％，含釔聚鋯氧烷(pnz-y)50g，釔元素與鋯元素的摩爾比1:20，鋯元素為11.70g，聚乙烯醇縮丁醛(pvc)3.90g溶于為正丙醇和乙二醇單乙醚混合溶劑，體積比為1:1，攪拌直至形成棕色透明均勻溶液，調(diào)節(jié)粘度至365mpa·s，得到碳化鋯陶瓷前驅(qū)體紡絲液(pnz-y-an-3)，其中各組分的質(zhì)量比zr:an:pvp＝3:1:1，將得到的前驅(qū)體紡絲液在25℃下放置一個(gè)月后粘度為380mpa·s。

(2)在溫度30℃，濕度49％下，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為8000r/min，甩絲機(jī)孔徑為0.5mm的條件下將甩絲液從甩絲孔高速甩出，獲得前驅(qū)體纖維，將前驅(qū)體纖維置于管式爐中，以1℃/min升溫，按照140℃下保溫0.5h，160℃下保溫1h，180℃下保溫1h，200℃下保溫1h，250℃下保溫2h，400℃下保溫1h在氬氣氛下完成不熔化處理，再于氬氣氛下，以2℃/min的升溫速率升溫至800℃保溫2h完成無(wú)機(jī)化，得到黑色zro2/c復(fù)相陶瓷纖維，再以30℃/min升溫至1600℃保溫0.5h，即可得到黑色纖維棉形態(tài)的zrc陶瓷纖維。

同實(shí)施例1對(duì)得到的zrc陶瓷纖維進(jìn)行了sem、xrd和edx的分析，與實(shí)施例1的結(jié)果相似，其中，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。

實(shí)施例4

(1)在25℃下，將烯丙基酚醛(an)2.93g，烯丙基化程度為90％，含釔聚鋯氧烷(pnz-y)50g，釔元素與鋯元素的摩爾比2:25，鋯元素為11.70g，聚乙烯吡咯烷酮(pvp)3.34g溶于甲醇中，攪拌直至形成棕色透明均勻溶液，調(diào)節(jié)粘度至485mpa·s，得到碳化鋯陶瓷前驅(qū)體紡絲液(pnz-y-an-4)，其中各組分的質(zhì)量比zr:an:pvp＝3.5:0.875:1，將得到的前驅(qū)體紡絲液在25℃下放置一個(gè)月后粘度為495mpa·s。

(2)在溫度25℃，濕度49％下，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，甩絲機(jī)孔徑為0.4mm的條件下將甩絲液從甩絲孔高速甩出，獲得前驅(qū)體纖維，將前驅(qū)體纖維置于管式爐中，以2℃/min升溫，按照140℃下保溫0.5h，160℃下保溫1h，180℃下保溫1h，200℃下保溫1h，250℃下保溫2h，400℃下保溫1h在氬氣氛下完成不熔化處理，再于氬氣氛下，以2℃/min的升溫速率升溫至800℃保溫2h完成無(wú)機(jī)化，得到黑色zro2/c復(fù)相陶瓷纖維，再以30℃/min升溫至1600℃保溫0.5h，即可得到黑色纖維棉形態(tài)的zrc陶瓷纖維。

同實(shí)施例1對(duì)得到的zrc陶瓷纖維進(jìn)行了sem、xrd和edx的分析，與實(shí)施例1的結(jié)果相似，其中，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。

實(shí)施例5

(1)在25℃下，將烯丙基酚醛(an)5.85g，烯丙基化程度為80％，含釔聚鋯氧烷(pnz-y)50g，釔元素與鋯元素的摩爾比2:25，鋯元素為11.70g，聚乙烯吡咯烷酮(pvp)1.46g溶于乙二醇單乙醚(ee)中，攪拌直至形成棕色透明均勻溶液，調(diào)節(jié)粘度至150mpa·s，得到碳化鋯陶瓷前驅(qū)體紡絲液(pnz-y-an-2)，其中各組分的質(zhì)量比zr:an:pvp＝8:4:1，將得到的前驅(qū)體紡絲液在25℃下放置一個(gè)月后粘度為152mpa·s。

(2)在溫度25℃，濕度49％下，離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，甩絲機(jī)孔徑為0.4mm的條件下將甩絲液從甩絲孔高速甩出，獲得前驅(qū)體纖維，將前驅(qū)體纖維置于管式爐中，以1.5℃/min升溫，按照140℃下保溫1h，160℃下保溫2h，180℃下保溫0.5h，200℃下保溫1h，250℃下保溫1h，400℃下保溫2h在氬氣氛下完成不熔化處理，再于氬氣氛下，以2℃/min的升溫速率升溫至900℃保溫2h完成無(wú)機(jī)化，得到黑色zro2/c復(fù)相陶瓷纖維，再以30℃/min升溫至1600℃保溫0.5h，即可得到黑色纖維棉形態(tài)的zrc陶瓷纖維。

同實(shí)施例1對(duì)得到的zrc陶瓷纖維進(jìn)行了sem、xrd和edx的分析，與實(shí)施例1的結(jié)果相似，其中，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。

實(shí)施例6

具體條件與實(shí)施例1相同，所不同的是步驟(2)中以2℃/min升溫，按照140℃下保溫0.5h，160℃下保溫1h，180℃下保溫1h，200℃下保溫1h，250℃下保溫2h，400℃下保溫1h在氬氣氛下完成不熔化處理，再于氬氣氛下，以1℃/min的升溫速率升溫至600℃保溫5h完成無(wú)機(jī)化，得到黑色zro2/c復(fù)相陶瓷纖維，再以3℃ /min升溫至1400℃保溫1h，即可得到黑色纖維棉形態(tài)的zrc陶瓷纖維。

同實(shí)施例1對(duì)得到的zrc陶瓷纖維進(jìn)行了sem、xrd和edx的分析，與實(shí)施例1的結(jié)果相似，其中，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。

實(shí)施例7

具體條件與實(shí)施例1相同，所不同的是步驟(2)中以1.5℃/min升溫，按照140℃下保溫2h，160℃下保溫1h，180℃下保溫0.5h，200℃下保溫1h，250℃下保溫1h，400℃下保溫0.5h在氬氣氛下完成不熔化處理，再于氬氣氛下，以1.5℃/min的升溫速率升溫至900℃保溫1h完成無(wú)機(jī)化，得到黑色zro2/c復(fù)相陶瓷纖維，再以15℃/min升溫至2000℃保溫2h，即可得到黑色纖維棉形態(tài)的zrc陶瓷纖維。

同實(shí)施例1對(duì)得到的zrc陶瓷纖維進(jìn)行了sem、xrd和edx的分析，與實(shí)施例1的結(jié)果相似，其中，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。

實(shí)施例8

具體條件與實(shí)施例1相同，所不同的是步驟(1)中的溶劑為乙醇。

同實(shí)施例1對(duì)得到的zrc陶瓷纖維進(jìn)行了sem、xrd和edx的分析，與實(shí)施例1的結(jié)果相似，其中，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。

實(shí)施例9

具體條件與實(shí)施例1相同，所不同的是步驟(1)中的溶劑為異丙醇。

同實(shí)施例1對(duì)得到的zrc陶瓷纖維進(jìn)行了sem、xrd和edx的分析，與實(shí)施例1的結(jié)果相似，其中，zr，y，c，o各元素在纖維中是均勻分布的。