1  石英纤维概述
 

　　石英纤维是一种高性能无机纤维，，，制备质料为高纯度二氧化硅或自然的石英晶体。。。。它坚持了固体石英的部分性能和特点，，，是一种优异的耐高温质料，，，并可作为先进复合质料的增强体[1]。。。。石英纤维的纯度很高(≥99.9%)，，，这使得其具备一些优异的特征，，，如抗烧蚀性强、耐温性好、导热率低，，，且其化学稳固性高，，，介电性能也较为优良。。。。

　　石英纤维具备优异的综合性能，，，能够用于制备多种复合质料。。。。在制备透波质料时，，，由于石英纤维的介电常数及消耗角正切都较量低，，，往往被用作复合质料的增强体。。。。别的，，，随温度的升高，，，其弹性模量响应增添，，，因而确保了透波质料在具有较高的透波率的同时，，，力学性能不致大幅下降。。。。石英纤维的生产*初源于法国，，，随后，，，美日英俄等国也形成了规；；；纳。。。。石英纤维品种繁多，，，如短切纤维、针织物、布、带、无捻粗纱、纱、棉等，，，可用于航空航天领域[2,3]。。。。现在，，，已有包括esball复合质料有限公司在内的两家已研发出多种石英纤维产品，，，包括石英纤维纱、超细石英纤维纱、石英纤维短切丝、石英纤维棉、石英纤维布等。。。。
 

　　迄今为止，，，海内外关于玻璃纤维的研究相当成熟，，，相比之下，，，针对石英纤维的研究却较量少。。。。现在，，，有关石英纤维的研究主要集中在其应用上，，，关于纤维自己的研究并不是许多。。。。美国麻省理工学院的 Roy Kaplow 等[4]通过石英纤维外貌物理吸附或化学吸附气体(如卤素气体)来改变其外貌状态，，，以增添纤维外貌吸附水蒸气所需要的活化能或阻碍水分子在其外貌的解离，，，从而提高硅氧键解离的活化能，，，降低裂纹扩展的可能性。。。。但他们未对通俗商用纤维的详细性能举行研究，，，并且也未能找出导致纤维脆化的原因。。。。北京航空航天大学的邢建申[5]等也系统研究了石英纤维的析晶行为，，，发明石英纤维的析晶产品为简单α-方石英相，，，纤维在 950℃左右最先析晶，，，于 1400℃左右析晶量抵达*大值；；；石英纤维的析晶大致履历了成核和长大两个历程；；；石英纤维的析晶受多种因素影响，，，如纤维的结构、界面及外加剂等。。。。Yu  Zheng 等[6]研究了中高温(600～900℃)热处理对石英纤维外貌形貌和结构的影响，，，并建设了热处理后纤维力学性能下降与纤维形貌、结构转变的关系。。。。效果显示，，，石英纤维外貌的缺陷是导致其力学性能下降的主要原因，，，当热处理温度为 600℃时，，，纤维力学性能的下降主要源于纤维的内部缺陷，，，而当温度抵达 700～900℃时，，，纤维外貌的结构最先爆发转变，，，特殊在 900℃时，，，纤维外貌泛起微晶，，，微晶区域与无定型区域的不匹配导致了纤维力学性能的大幅下降。。。。国防科学手艺大学的陈帮等[1]较量了差别外貌处理手段对去除石英纤维外貌浸润剂的作用。。。。研究批注，，，高温处理可有用去除纤维外貌的浸润剂，，，而丙酮浸泡的效果并不睬想，，，但过高的处理温度会导致纤维力学性能的降低。。。。
 

　　2  石英纤维的制备
 

　　如前所述，，，石英纤维所用的质料是高纯二氧化硅或自然石英晶体，，，其熔点很高（可达 1700 多℃）。。。。因此，，，石英纤维制备要领具有特殊性，，，这里以熔融拉丝法为例，，，简要先容其制备工艺流程和实验装备，，，首先将质料水晶或纯净的二氧化硅粉料放入真空加压电阻炉内加热，，，由多孔漏板滴出，，，由此可以获得单丝直径约7.5μm 的原丝，，，*后，，，将纤维原丝举行合股加捻，，，从而获得纤维纱或纤维织物。。。。其中，，，拉丝的详细历程可简述如下：液态的高温石英由底端滴出，，，拉丝机则坚持恒定的转动速率，，，从而将纤维牵伸和固化，，，形成一连纤维。。。。值得指出的是，，，纤维单丝在被拉出之后的历程中温度会有大幅的下降，，，该效应对产品性能会爆发一些影响[7]。。。。正是由于这个原因，，，在现实工艺中需要在纤维拉丝历程中给纤维外貌涂抹浸润剂，，，以起到抑制纤维断丝、飞丝的作用，，，进而有助于确保拉丝作业正常举行。。。。石英纤维的浸润剂一般可分为两大类，，，即用于制备纺织纱的淀粉型浸润剂和制备增强型制品的增强型浸润剂。。。。
 

　　石英纤维作为透波复合质料的增强体，，，其性能直接影响着复合质料的性能，，，这就对石英纤维的的质量提出了严酷的要求。。。。石英纤维的质量主要受以下几个方面因素的影响：**，，，质料直接影响着石英纤维的力学性能和抗烧蚀性能；；；就海内情形而言，，，制备质料主要包括水晶料、硅石料等。。。。第二，，，由于石英纤维往往接纳两步电熔法制得，，，其纯度、几何尺寸、透明度羟基含量等都会对石英纤维的质量爆发显著作用。。。。第三，，，拉丝工艺的质量也直接影响着纤维的性能，，，例如与熔融的石英晶体和硅微粉的纯度、温度、熔融液面高度、粘度以及漏板的孔径等因素都有亲近的关联。。。。第四，，，浸润剂的种类、质量、涂抹的匀称水平和使用量等均显著影响着制备产品的性能[8]。。。。
 

　　总之，，，石英纤维是一种研究较多并获得普遍应用的无机纤维，，，尤其在航空领域，，，常被用作透波复合质料的增强体。。。。石英纤维在航空领域施展着举足轻重的作用，，，石英纤维的质量关系着航空领域的生长和前进，，，因此，，，未来对石英纤维的研究、生产、应用会越发的细腻化、深入化和系统化。。。。
 

　　参考文献：

　　[1]陈帮, 张长瑞, 王思青, 等. 石英纤维的外貌处理[J]. 硅酸盐转达, 2007,25(6): 187-190.

　　[2]陈梦怡, 嵇培军, 蔡良元, 等. 石英纤维织物增强复合质料性能研究[J]. 玻璃钢/复合质料, 2004, 112-13.

　　[3]温广武, 雷廷权, 周玉. 石英玻璃基复合质料的研究希望[J]. 质料工程,2002, 140-43.

　　[4]Kaplow R. Surface Modification in Control SiO2 Fiber Fracture[R]. DTIC Document, 1981.

　　[5]邢建申, 王树彬, 张跃. 石英纤维析晶行为[J]. 复合质料学报, 2007, 23(6):75-79.

　　[6]Zheng Y, Ning R, Zheng Y. Study of SiO2 nanoparticles on the improved performance of epoxy and fiber composites[J]. Journal of Reinforced Plasticsand Composites, 2005, 24(3): 223-233.

　　[7]张耀明, 李巨白, 姜肇中. 玻璃纤维与矿物棉全书[M]. 化学工业出书社,2001.

　　[8] 李青. 浸润剂手艺与玻璃纤维及玻璃钢制品之间的关系[J]. 玻璃纤维, 2003,(3): 21-24.