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钛酸铝纤维及其改性氧化锆纤维复合材料的制备与性能研究的任务书
任务书
一、课题名称
钛酸铝纤维及其改性氧化锆纤维复合材料的制备与性能研究
二、研究背景
随着科学技术的不断发展和进步，高性能复合材料已成为重要的研究领域。钛酸铝纤维具有较高的强度、模量和热稳定性，是一种具有潜在应用前景的高性能纤维材料。然而，目前钛酸铝纤维在应用过程中存在着一些问题，如其表面活性能力较差，难以与其他材料复合，不能完全满足实际需求。因此，需要对钛酸铝纤维进行改性，以提高其表面活性能力，进而制备钛酸铝纤维复合材料。
氧化锆纤维具有高的强度、模量、硬度和抗腐蚀性能等优点，且具备良好的高温性能。因此，氧化锆纤维与钛酸铝纤维复合制备的材料，不仅可克服钛酸铝纤维的局限性，还可以在高温、高压、耐损耗等极端环境下发挥其优异性能。
三、研究内容
1.钛酸铝纤维的改性研究：选择合适的改性剂，对钛酸铝纤维进行表面改性处理，提高其表面活性能力和化学亲和力，以利用其与其他材料复合。
2.制备氧化锆纤维：通过化学气相沉积法，制备出高质量的氧化锆纤维。
3.改性氧化锆纤维的制备：将制备好的氧化锆纤维与改性后的钛酸铝纤维混合，利用化学气相沉积法或其它方法制备改性氧化锆纤维。
4.合成复合材料：将改性氧化锆纤维与其它材料复合，制备出一系列具有不同性能的复合材料，并对其力学性能、热稳定性等进行测试和分析。
5.复合材料的应用研究：根据复合材料的性能，探索其在高温、高压等极端环境下的应用前景，为材料在航空、航天、核工业等领域的应用提供理论和实践基础。
四、研究方法
1.表面改性处理：采用化学方法、物理方法等方法进行钛酸铝纤维的表面改性处理。
2.制备氧化锆纤维：采用化学气相沉积法等方法制备高质量的氧化锆纤维。
3.制备改性氧化锆纤维：将氧化锆纤维与改性后的钛酸铝纤维进行混合后，采用化学气相沉积法等方法制备改性氧化锆纤维。
4.合成复合材料：根据不同的复合材料要求，选择合适的方法将改性氧化锆纤维与其它材料复合。
5.材料测试：利用显微镜、力学性能测试仪、热分析仪等实验设备对合成的复合材料进行测试和分析。
五、研究意义和应用前景
本研究的目的是对钛酸铝纤维进行改性，制备出一系列改性氧化锆纤维复合材料，在提高钛酸铝纤维的表面活性能力、化学亲和力、耐热性等性能的同时，探索改性氧化锆纤维复合在极端环境下的应用前景。研究成果具有重要的理论和应用价值，可为高性能材料的研究提供新思路和方法。
六、预期成果
1.实现钛酸铝纤维的改性，并制备出一系列改性氧化锆纤维。
2.实现改性氧化锆纤维与其它材料的复合，制备出一系列性能优异的复合材料。
3.对合成的复合材料的力学性能、耐高温性能等进行测试和分析，为复合材料应用提供实验数据和理论支持。
4.为高性能材料的研究提供新思路和方法，为高性能材料的应用提供技术支持和理论依据。
七、主要参考文献
[1]佳熙.碳纤维、陶瓷纤维、钛酸铝纤维及其在材料中的应用[D].浙江:浙江工业大学,2009.
[2]许恒.改性化学气相沉积制备氧化锆纤维及其表征[D].大连:大连理工大学,2016.
[3]蔡建贤.氧化锆纤维的制备及表征[D].兰州:兰州理工大学,2012.
[4]费永冬,皇甫宝生,王凤岩等.路面钛酸铝纤维材料的应用研究[J].路面工程,2013,2(5):68-71.
[5]刘煜俊.氧化锆纤维的制备及表征[D].兰州:西北师范大学,2014.