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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 1/2008

01.04.2008 | Original Paper

The sol–gel transition of mullite spinning solution in relation to the formation of ceramic fibers

verfasst von: Xintuo Chen, Lixia Gu

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 1/2008

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Abstract

Continuous mullite ceramic fibers were fabricated by a sol–gel dry spinning technique. The sol was prepared from an aqueous solution of aluminum nitrate (AN), aluminum isopropoxide (AIP) and tetraethylorthosilicate (TEOS). The sol–gel transition was investigated by measuring the volume, the solid content, the viscosity and the rheological properties of the solution. Shear viscosity η of the mullite sol varied dynamically with concentrating time and temperature. Combine size analysis of sol particles and TEM analysis on this basis, the growth character of sol particles agglomeration and its structural evolution were discussed. By adjusting the temperature, the gelling degree could stabilize at a certain value and the sol–gel transition could be transferred to the spinning line. Continuous fibers were spun from such sols immediately before gelling in a laboratory dry spinning apparatus. The spinneret contained thirty circular holes, each having a diameter of 0.2 mm. The temperature inside the spinning channel was 100–120 °C, the winding speed was 100–300 m/min. Sintering of the precursor fibers at 1,100 °C yields crack-free mullite ceramic fibers.

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Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat Schneider H, Komarneni S (2005) Mullite. Wiley, New York Schneider H, Komarneni S (2005) Mullite. Wiley, New York
3.
Zurück zum Zitat Sowman HG, Johnson DD (1985) Ceram Eng Sci Proc 6:1221 Sowman HG, Johnson DD (1985) Ceram Eng Sci Proc 6:1221
6.
Zurück zum Zitat Ishikawa T (2005) Adv Polym Sci 178:109 Ishikawa T (2005) Adv Polym Sci 178:109
7.
Zurück zum Zitat Sowman HG (1988) Am Ceram Soc Bull 67:1911 Sowman HG (1988) Am Ceram Soc Bull 67:1911
8.
9.
Zurück zum Zitat Karst KA, St. Paul, Sowman HG (1977) US4047965 Karst KA, St. Paul, Sowman HG (1977) US4047965
11.
Zurück zum Zitat Al-Assafi S, Cruse T, Simmons JH, Brennan AB, Sacks MD (1994) Ceram Eng Sci Proc 15:1060 Al-Assafi S, Cruse T, Simmons JH, Brennan AB, Sacks MD (1994) Ceram Eng Sci Proc 15:1060
12.
Zurück zum Zitat Venkatachari KR, Moeti LT, Sacks MD, Simmons JH (1990) Ceram Eng Sci Proc 11:1512 Venkatachari KR, Moeti LT, Sacks MD, Simmons JH (1990) Ceram Eng Sci Proc 11:1512
13.
14.
Zurück zum Zitat Kim G-D, Lee D-A, Lee H-I, Yoon S-J (1993) Mater Sci Eng A167:171 Kim G-D, Lee D-A, Lee H-I, Yoon S-J (1993) Mater Sci Eng A167:171
17.
Zurück zum Zitat Okada K, Yasohama S, Hayashi S, Yasumori A (1998) J Eur Ceram Soc 18:1879CrossRef Okada K, Yasohama S, Hayashi S, Yasumori A (1998) J Eur Ceram Soc 18:1879CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Nishio T, Fujiki Y (1991) J Ceram Soc Jpn Int Ed 99:638 Nishio T, Fujiki Y (1991) J Ceram Soc Jpn Int Ed 99:638
19.
Zurück zum Zitat Nishio T, Kijima K, Kajiwara K, Fujiki Y (1994) J Ceram Soc Jpn Int Ed 102:464 Nishio T, Kijima K, Kajiwara K, Fujiki Y (1994) J Ceram Soc Jpn Int Ed 102:464
20.
Zurück zum Zitat John MM, Derek BJ, Edward CJ (1974) Br Pat 1360199 John MM, Derek BJ, Edward CJ (1974) Br Pat 1360199
21.
Zurück zum Zitat Borer A, Krogseng GP (1972) Ger Offen 2210288 Borer A, Krogseng GP (1972) Ger Offen 2210288
22.
Zurück zum Zitat Shozo H, Kozo T, Yasuaki A, Akio F, Eiichi I (1974) Ger Offen 2408122 Shozo H, Kozo T, Yasuaki A, Akio F, Eiichi I (1974) Ger Offen 2408122
23.
Zurück zum Zitat Brinker CJ, Scherer GW (1990) Sol-gel science: the physics and chemistry of sol-gel processing. Academic Press, San Diego Brinker CJ, Scherer GW (1990) Sol-gel science: the physics and chemistry of sol-gel processing. Academic Press, San Diego
24.
Zurück zum Zitat Sakka S (2004) Handbook of sol–gel science and technology processing, characterization and applications. Kluwer Academic Publishers, New York Sakka S (2004) Handbook of sol–gel science and technology processing, characterization and applications. Kluwer Academic Publishers, New York
27.
Zurück zum Zitat Johnson DW Jr (1985) Am Ceram Soc Bull 64:1597 Johnson DW Jr (1985) Am Ceram Soc Bull 64:1597
28.
29.
Zurück zum Zitat Sumio S (1985) Am Ceram Soc Bull 64:1463 Sumio S (1985) Am Ceram Soc Bull 64:1463
32.
34.
Zurück zum Zitat Pach L, Iratni A, Hrabe Z, Svetik S, Komarnent S (1995) J Mater Sci 30:5490CrossRef Pach L, Iratni A, Hrabe Z, Svetik S, Komarnent S (1995) J Mater Sci 30:5490CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Okada K, Yasohama S, Hayashi S, Yasumori A (1997) Key Eng Mater 132–136:1946CrossRef Okada K, Yasohama S, Hayashi S, Yasumori A (1997) Key Eng Mater 132–136:1946CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Takayuki B, Shigeo H, Atsuo Y, Kiyoshi O (1996) J Eur Ceram Soc 16:127CrossRef Takayuki B, Shigeo H, Atsuo Y, Kiyoshi O (1996) J Eur Ceram Soc 16:127CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Sun J, Fan W, Zhang B, Xu Y, Wu D, Sun Y (1999) Bull Chin Ceram Soc 18:3 Sun J, Fan W, Zhang B, Xu Y, Wu D, Sun Y (1999) Bull Chin Ceram Soc 18:3
38.
Zurück zum Zitat Hrvoje I, Emilija T, Ruediger N, Helmut S (2003) J Eur Ceram Soc 23:283CrossRef Hrvoje I, Emilija T, Ruediger N, Helmut S (2003) J Eur Ceram Soc 23:283CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Klein LC (1994) Sol-gel optics: processing and applications. Kluwer Academic Publishers, Boston Klein LC (1994) Sol-gel optics: processing and applications. Kluwer Academic Publishers, Boston
42.
Zurück zum Zitat Chatterjee M, Naskar Mk, Chakrabarty Pk, Ganguli D (2002) J Sol-Gel Sci Technol 25:169CrossRef Chatterjee M, Naskar Mk, Chakrabarty Pk, Ganguli D (2002) J Sol-Gel Sci Technol 25:169CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Quan L, Jing-hua L (1995) China’s Refract 4:13 Quan L, Jing-hua L (1995) China’s Refract 4:13
44.
Zurück zum Zitat McManus J, Ashbrook SE, MacKenzie KJD, Wimpiris S (2001) J Non-Cryst Solids 282:278CrossRef McManus J, Ashbrook SE, MacKenzie KJD, Wimpiris S (2001) J Non-Cryst Solids 282:278CrossRef
46.
Zurück zum Zitat MacKenzie KJD, Meinhold RH, Patterson JE, Schneider H, Schmücker M, Voll D (1996) J Eur Ceram Soc 16:1299CrossRef MacKenzie KJD, Meinhold RH, Patterson JE, Schneider H, Schmücker M, Voll D (1996) J Eur Ceram Soc 16:1299CrossRef
47.
Zurück zum Zitat Schneider H, Voll D, Saruhan B, Sanz J, Schrader G, Rüscher C, Mosset A (1994) J Non-Cryst Solids 178:262CrossRef Schneider H, Voll D, Saruhan B, Sanz J, Schrader G, Rüscher C, Mosset A (1994) J Non-Cryst Solids 178:262CrossRef
48.
49.
Zurück zum Zitat Schmücker M, Schneider H, Bunsenges B (1996) Phys Chem 100:1550 Schmücker M, Schneider H, Bunsenges B (1996) Phys Chem 100:1550
50.
Zurück zum Zitat Sato RK, McMillan PF, Dennison P, Dupree R (1991) J Phys Chem 95:4483CrossRef Sato RK, McMillan PF, Dennison P, Dupree R (1991) J Phys Chem 95:4483CrossRef
51.
52.
53.
54.
Zurück zum Zitat Goodman BA, Russell JD, Montez B, Oldfield E, Kirkpatrick RJ (1985) Phys Chem Miner 12:342CrossRef Goodman BA, Russell JD, Montez B, Oldfield E, Kirkpatrick RJ (1985) Phys Chem Miner 12:342CrossRef
55.
56.
Zurück zum Zitat MacKenzie KJD, Bowden ME, Brown IWM, Meinhold RH (1989) Clays Clay Miner 37:317CrossRef MacKenzie KJD, Bowden ME, Brown IWM, Meinhold RH (1989) Clays Clay Miner 37:317CrossRef
57.
Zurück zum Zitat Hu J, Kamali Kannangara GS, Wilson MA, Reddy N (2004) J Non-Cryst Solids 347:244CrossRef Hu J, Kamali Kannangara GS, Wilson MA, Reddy N (2004) J Non-Cryst Solids 347:244CrossRef
58.
Zurück zum Zitat Tkalcec E, Hoebbel D, Nass R, Schmidt H (1999) J Non-Cryst Solids 243:233CrossRef Tkalcec E, Hoebbel D, Nass R, Schmidt H (1999) J Non-Cryst Solids 243:233CrossRef
59.
Zurück zum Zitat Jaymes I, Douy A, Florian P, Massiot D, Coutures JP (1994) J Sol-Gel Sci Technol 2:367CrossRef Jaymes I, Douy A, Florian P, Massiot D, Coutures JP (1994) J Sol-Gel Sci Technol 2:367CrossRef
60.
Zurück zum Zitat Merwin LH, Sebald A, Rager H, Schneider H (1991) Phys Chem Miner 18:47CrossRef Merwin LH, Sebald A, Rager H, Schneider H (1991) Phys Chem Miner 18:47CrossRef
61.
Zurück zum Zitat Chatterjee M, Enkhtuvshin D, Siladitya B, Ganguli D (1998) J Mater Sci 33:4937CrossRef Chatterjee M, Enkhtuvshin D, Siladitya B, Ganguli D (1998) J Mater Sci 33:4937CrossRef
62.
Zurück zum Zitat Nakamoto Kazuo (1997) Infrared and Raman spectra of inorganic and coordination compounds, 5th edn. Wiley, New York Nakamoto Kazuo (1997) Infrared and Raman spectra of inorganic and coordination compounds, 5th edn. Wiley, New York
63.
Zurück zum Zitat Orefice RL, Vasconcelos WL (1997) J Sol-Gel Sci Technol 9:239 Orefice RL, Vasconcelos WL (1997) J Sol-Gel Sci Technol 9:239
64.
Metadaten
Titel
The sol–gel transition of mullite spinning solution in relation to the formation of ceramic fibers
verfasst von
Xintuo Chen
Lixia Gu
Publikationsdatum
01.04.2008
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 1/2008
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-007-1666-z

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