成果简介:
本成果提供一种以氧化铁(或硫铁矿渣)为主要原料生产铁磁性玻璃纤维的方法。采用无碱高铁的铁硅酸盐玻璃系统,以三氧化二铁取代碱金属氧化物,其既作为玻璃助熔剂又能形成磁铁矿晶体。在玻璃液形成过程中由于铝、硼等元素配位数的变化夺取非桥氧离子,使部分三价铁离子还原成二价铁离子,从而使磁铁矿自发析晶。选用的化学组成为(wt%):Fe2O3:25~45%,SiO2:20~50%,Al2O3:2~10%,B2O3:2~8%,CaO:2~15%,MgO:1~6%。通过传统玻璃纤维的制备方法即配合料制备、玻璃熔制、澄清、均化、冷却、拉制成形等工艺,利用玻璃形成及纤维成形过程中磁铁矿(Fe3O4)的自发析晶,无需经过核化和晶化热处理过程,一次性拉制出包含磁铁矿纳米晶的亚铁磁性玻璃纤维,赋予玻璃纤维亚铁磁性功能,使玻璃纤维既是一种结构材料又是一种功能材料。该方法简单、快捷、便于工业化生产。如果以硫铁矿渣为主要原料,可以做到对硫铁矿渣的一次性完全利用,使化工行业的工业废渣硫铁矿渣变废为宝,改善环境。采用亚铁磁性玻璃纤维合成的复合材料可作为磁性吸波材料和屏蔽材料,广泛应用于航空、航海等军事和民用领域,拓宽了玻璃纤维的应用范围。
应用范围:玻璃纤维生产及复合材料制备
推广潜力及前景分析:随着信息技术的发展,微波频段的电磁波已在各个工业领域得到越来越广泛的应用,由此带来了大量的电磁污染和电磁干扰,不仅导致了一系列的系统故障,如图像失真、雷达混乱、系统性能严重恶化等,而且还会严重危害人类身体健康,同时为适应现代战争的需要,吸波材料在武器隐形中将有广泛的应用。铁磁性玻璃纤维由于密度小、质量轻、耐高温、化学稳定性高,可广泛应用于航海、航空、军事等领域。
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