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《西安建筑科技大学》 2004年
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金属纤维表面改性技术的研究

郭萍  
【摘要】: 金属纤维是金属材料学科发展的一个重要领域。金属纤维不但具有金属材料本身固有的良好性能,还有着显著的物理性能。目前最常用的制备金属纤维的方法为集束拉拔法,纤维化的过程使其内部结构和表面性能发生了显著变化,从传统材料发展成为新材料而身价倍增。金属不锈钢纤维由于具有耐高温、耐腐蚀、柔韧性和可纺性,被广泛应用于许多领域。但由于金属纤维制备工艺特殊,拉拔和热处理过程的任何参数变化都对纤维质量产生影响,使性能发生变化,影响到应用效果。尤其近年来随着科学的发展,超细不锈钢纤维因其特殊的性能越来越受到人们的重视,如高过滤精度的不锈钢纤维毡就需要采用超细纤维(6μm、8μm)来制备,而细纤维由于表面问题造成了成网不均匀,影响了纤维毡的过滤精度,故有必要对超细纤维表面进行研究并处理,使其在不影响其他性能的前提下改善纤维表面状况。这一方面的研究到目前为止很少,因此有必要进行这方面的研究工作。本文采用表面改性剂对纤维表面进行改性,通过对改性剂在真空中挥发性、改性纤维摩擦系数的变化情况、改性纤维烧结后腐蚀性能的变化及纤维改性后对铺毡均匀性的影响等的研究,可以得出以下结论: 1、改性剂PEO在真空中加热,随着温度升高,挥发率增大。在270℃左右时,真空度降至最低,挥发量最大;温度升到420℃,挥发率接近100%,剩余微量的残留主要元素为碳,含量为0.1%。 2、改性剂硅油在真空中加热,随着温度升高,挥发率不断增大。温度在480-500℃区间真空度变化最显著;在520℃挥发率为99%,继续升高温度,挥发率可达100%。 3、两种改性剂热流实验均证明,在加热过程中改性剂发生分解反应,产生小分子挥发掉。 4、对于同一材质的不锈钢纤维,纤维越细,纤维表面摩擦系数越大。改性纤维随 西安建筑科技大学 着改性剂浓度的增大表面摩擦系数明显降低。并且改性剂浓度增大到一定程度 时,纤维表面摩擦系数不再变化。 5、采用浓度为0.4%PEO改性纤维,其表面摩擦系数己经达到理论要求值。浓度增 到0.5%时,摩擦系数变化趋于缓慢。而硅油改性剂,浓度在2%时,摩擦系数 降低程度开始趋于缓慢,但在1 .5%时改性纤维摩擦系数已经达到理论要求值。 6、同样的腐蚀条件下,纤维越细,腐蚀率越大。经PEO改性的纤维烧结后,腐蚀 率随着改性剂浓度的增大而增加,但浓度在0.4%以下时,腐蚀率符合纤维的性 能要求,浓度增至0.5%腐蚀率突然增大,超出子吐能要求。经硅油改性的纤维 烧结后O一2%浓度范围内,腐蚀率变化不明显,符合性能要求。 7、纤维越细,表面摩擦系数越大,成网越难。纤维经改性后由于表面摩擦系数降 低,成网情况明显改善,纤网成品率也得到提高。经不同改性剂改性后成网效 果改善不同。经PEO改性的纤维,成网效果有一定改善,经硅油改性的纤维, 成网效果明显改善。 8、同一丝径纤维,卷曲纤维较平直纤维铺网效果好,成网成品率也高。因此细丝 径的纤维经卷曲工序处理后,会提高纤网的质量。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG174

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