DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.01.105
陶瓷纤维膜由于其高孔隙率和低导热性,在气固过滤和需要高隔热性能的领域以及催化剂载体中有着广阔的应用前景。然而,获得在高温下稳定的柔性陶瓷纤维膜仍然是一个挑战。在本工作中,研究者使用溶胶-凝胶结合静电纺丝方法,获得了在1200℃下具有出色稳定性,在1100℃下具有良好柔性的CaZrO3纤维膜。讨论了CaZrO3前驱体纤维在高温下的热分解过程和微观结构演变。单正交相CaZrO3纤维在1400℃下具有稳定性以及优异的耐碱性。总体而言,CaZrO3纤维膜出色的热稳定性和柔性使其成为高温应用的理想候选材料。
图1.锆酸钙前体纤维的TG/DSC曲线。
图2.在不同温度下热处理的CZO前体纤维的IR光谱。
图3.不同温度热处理的CZO纤维的XRD图谱(a)和相应的晶粒尺寸(b)。
图4.CZO纤维在800℃(a,d)、900℃(b,e)和1000℃(c,f)下热处理后的SEM照片。
图5.CZO纤维在1200℃(a,b,c)和1400℃(d,e,f)下热处理后的SEM照片。
图6.在1200℃下热处理的CZO纤维的SEM图像(a)以及元素O(b)、Zr(c)、Ca(d)的EDS图和EDS分析(e,f)。
图7.在800℃(a)、1000℃(b)、1100℃(c)以及弯曲后在1100℃下热处理CZO纤维膜的照片(d)。
图8.800和1000℃热处理的CZO纤维在2.0mol/L NaOH溶液中浸泡48h的XRD图谱。
图9.800℃(a,b,c)和1000℃(d,e,f)热处理的CZO纤维膜在2.0mol/L NaOH溶液中浸泡48h的SEM照片。