以廉价的铝粉、工业盐酸和酸性硅溶胶为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备了多晶莫来石纤维.采用27Al NMR测试了聚合氯化铝溶胶中Al3+的聚集状态,采用XRD、FT-IR、SEM和TG-DTA等手段表征了不同热处理温度下莫来石纤维的物相组成、纤维形貌以及纤维的热分解特性.27Al NMR结果表明,Al3+主要以Keggin结构的Al<,13>形态存在于聚合氯化铝溶胶中.具有24个活性Al-OH键的Al<,13>聚阳离子易与硅溶胶中的Si-OH发生失水缩聚反应,生成具有长链结构的纺丝溶液.XRD、FT-IR和TG-DTA结果表明,纤维热处理到950℃时开始结晶,到1000%可获得单一的莫来石晶相,整个过程的纤维失重在48.24%.经1250℃热处理,获得的莫来石纤维的直径为3～5μm,晶粒尺寸约为240 nm,拉伸强度为1.1GPa.
溶胶-凝胶法 莫来石 晶体纤维