Mit der Entwicklung der Elektronik nimmt auch die Wärmestrahlung von Leiterplatten und Bauteilen zu, was zu immer mehr Untersuchungen von Wärmestrahlungsmaterialien für einen hohen Wirkungsgrad führt. Aluminiumoxid ist aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und geringen elektrischen Leitfähigkeit sehr gut zur Herstellung von Wärmestrahlungsmaterialien geeignet. insbesondere wenn Aluminiumoxidstäbe in Richtung der Wärmeleitung ausgerichtet sind, kann eine hohe Wärmeleitfähigkeit erzielt werden.

Elektrospinnen ist einer der Wege zur Herstellung von hochreinen Keramikfasern, bei denen Keramik- und Polymerverbindungen als Rohstoffe verwendet werden. Obwohl Aluminiumoxid-Nanofasern durch Elektrospinnen hergestellt werden können, sind nur begrenzte Informationen zu den Spinn- und Kalzinierungsbedingungen für die Herstellung von Aluminiumoxidstäben und -fasern verfügbar. Daher werden in dieser Studie die verschiedenen Formen von Asb / PvP-Verbundfasern, die unter verschiedenen Elektrospinnbedingungen hergestellt wurden, beobachtet und geeignete Kalzinierungsbedingungen für die Herstellung von α-Phasen-Aluminiumoxidstäben aus Verbundfasern ermittelt.

Nach dem Mischen von Aluminium-sec-butoxid (asb) mit Ethanol und destilliertem Wasser in einem Verhältnis von 1: 16: 0,6 bei 80 ° C für 45 Minuten wurde Essigsäure zugegeben, um ein Aluminiumoxidgel zu erhalten. PVP-Lösungen wurden unter Verwendung von Ethanol als Lösungsmittel in Konzentrationen von 5%, 10% und 15% hergestellt. Anschließend wurden die PVP-Lösung und das gemischte Gel in einem Verhältnis von 3: 1 für 24 Stunden gemischt.

für das elektrospinnen wurde die asb / pvp-lösung unter verwendung einer plastikspritze durch eine stumpfe nadelspitze mit einer konstanten flussrate unter verwendung einer spritzenpumpe injiziert. Der Wert der an die Polymerlösung angelegten positiven Spannung wurde allmählich im Bereich von 10-25 kV erhöht.

Eine geerdete Gegenelektrode wurde mit dem Kollektor verbunden, der mit einer Aluminiumfolie bedeckt war. Nach 24-stündigem Härten bei 300-500 ° C wurden die Nanofasern in einem Muffelofen auf 800-1100 ° C erhitzt. Schließlich wurde kalziniertes & agr; -Phasen-Aluminiumoxid in einem Achatmörser gemahlen, um einen & agr; -Phasen-Aluminiumoxidstab zu bilden.

Der Durchmesser der asb / pvp-Verbundfasern nahm mit abnehmender Polymerkonzentration ab, da die Viskosität der Lösung bei niedriger Konzentration niedriger als die Oberflächenspannung ist. als die an die Spritzennadel angelegte Spannung anstieg, führte die übermäßig hohe Spannung zu einer unerwünschten Dehnung, was zu deutlich geringen Faserdurchmessern führte.

denn wenn eine Spannung angelegt wird, die höher als der kritische Wert ist, steigt die Ladungsdichte an und folglich sinkt die Viskosität der Spinnlösung und der Taylor-Kegel wird instabil. Mit zunehmender Fließgeschwindigkeit der Spinnlösung nahm auch der durchschnittliche Durchmesser zu. Wenn jedoch die Fließgeschwindigkeit übermäßig hoch war, konnte sich der instabile Taylor-Kegel nicht dehnen.

um & agr; -Phasen-Aluminiumoxid aus den asb / pvp-Verbundfasern zu erhalten. pvp muss durch kalzinieren von den fasern entfernt werden. Eine thermogravimetrische Analyse der Fasern zeigt, dass den Fasern bei Temperaturen im Bereich von 25 bis 120 ° C Feuchtigkeit entzogen wird und sich das PVP in der Verbundfaser bei Temperaturen zwischen 200 und 800 ° C zersetzt. Bei 340,78 ℃ wurde ein starker Peak beobachtet, der auf die Zersetzung von pvp zurückzuführen ist, die eine stark exotherme Reaktion darstellt. asb / pvp-Verbundfasern, die auf 1000 ° C erhitzt wurden, schmolzen und die Faserform war nicht mehr zu identifizieren.

Wenn die Kalzinierungstemperatur erhöht wurde, wurde der Streckschwingungspeak von al-o stärker, was bedeutet, dass sich pvp zersetzte und Aluminiumoxid gebildet wurde, wenn die Kalzinierungstemperatur erhöht wurde.

Die optimalen Verbundfasern (300-500 nm Durchmesser) wurden erhalten, wenn die Spannung, die Strömungsrate, der tcd und die pvp-Konzentration 15 kv, 0,025 ml / min betrugen. 15 cm bzw. 10%. Nachdem die asb / pvp-Verbundfasern 24 Stunden lang bei 500 ° C ausgehärtet waren, wurden sie auf 1000 ° C erhitzt und anschließend gemahlen, um α-Phasen-Aluminiumoxidstäbe zu erhalten, und dieses Herstellungsverfahren kann auch für die Massenproduktion im Werk verwendet werden.